某重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

某重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物流運(yùn)輸業(yè)的需求越來(lái)越高。重型貨車(chē)行駛中，需要頻繁制動(dòng)以保證行駛安全和效率，而這些制動(dòng)能量往往會(huì)被浪費(fèi)掉。為了減少能源浪費(fèi)，降低車(chē)輛污染排放，針對(duì)重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置進(jìn)行了深入研究。本文將著重討論重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

一、制動(dòng)能量回收裝置原理

制動(dòng)能量回收裝置是通過(guò)動(dòng)力學(xué)原理將制動(dòng)能量從汽車(chē)輪胎中回收，然后存儲(chǔ)到電池中，等待車(chē)輛加速時(shí)再釋放能量，從而降低能源浪費(fèi)和減少污染排放。主要分為制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換裝置和電能儲(chǔ)存系統(tǒng)兩大部分，具體原理如下：

1.制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換裝置

制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換裝置可以將制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，存儲(chǔ)在電池中。

當(dāng)車(chē)輛啟動(dòng)行駛時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)慣性和外力作用，車(chē)輪會(huì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)產(chǎn)生動(dòng)能。在行駛過(guò)程中，重型貨車(chē)每當(dāng)加速行駛、爬坡行駛、過(guò)丘行駛等情況下，需要制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪會(huì)因受到制動(dòng)力而減慢或停止旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大量的熱能和動(dòng)能。為了回收制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能，設(shè)計(jì)了制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換裝置。

制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換裝置主要由以下部分組成：

（1）電機(jī)/發(fā)電機(jī)

電機(jī)/發(fā)電機(jī)是將汽車(chē)車(chē)輪動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的核心元件，分為兩種類(lèi)型：

一種是電動(dòng)機(jī)式發(fā)電機(jī)，安裝于傳動(dòng)軸上。當(dāng)車(chē)輪減速時(shí)，由車(chē)輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，電動(dòng)機(jī)型發(fā)電機(jī)接受傳動(dòng)軸扭矩并輸出電能。

另一種是電機(jī)式制動(dòng)器，也稱(chēng)回轉(zhuǎn)電機(jī)，它通過(guò)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)輸出的電能被儲(chǔ)存于電池中。同時(shí)，反方向的制動(dòng)力也可以輸出通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶給車(chē)輪的動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

（2）控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制發(fā)電機(jī)/電機(jī)，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能?？刂葡到y(tǒng)分為兩種控制方式：

一種是智能控制，這種控制方式適用于自動(dòng)駕駛車(chē)輛。智能控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛的速度、加速度、路面狀態(tài)等信息，并通過(guò)計(jì)算機(jī)控制發(fā)電機(jī)/電機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高效的制動(dòng)能量回收。

另一種是無(wú)線(xiàn)控制，這種控制方式適用于手動(dòng)駕駛車(chē)輛。無(wú)線(xiàn)控制系統(tǒng)可以通過(guò)智能手機(jī)App、遙控器等無(wú)線(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制發(fā)電機(jī)/電機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收。

2.電能儲(chǔ)存系統(tǒng)

電能儲(chǔ)存系統(tǒng)是將制動(dòng)轉(zhuǎn)換成的電能存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)車(chē)輛需要加速或者行駛時(shí)，從電池中釋放儲(chǔ)存的電能。

電能儲(chǔ)存系統(tǒng)通常包括電池、逆變器等組件。電池是將制動(dòng)后產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存下來(lái)，分為兩種電池：

一種是一次性電池，該電池不能反復(fù)充電，只能使用一次，用完需要更換。這種電池使用壽命短，成本低。

另一種是可防止過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流等的鋰電池，這種電池使用壽命長(zhǎng)，成本較高。在使用過(guò)程中需要注意電池的溫度變化。

逆變器主要負(fù)責(zé)變換電池所存儲(chǔ)的直流電為交流電，為馬達(dá)提供經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定的交流電能。逆變器保持電池電壓的穩(wěn)定性，使得馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度和扭矩保持穩(wěn)定。

二、重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括發(fā)電機(jī)/電機(jī)與控制系統(tǒng)、電池組、逆變器等。

1.發(fā)電機(jī)/電機(jī)與控制系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)/電機(jī)與控制系統(tǒng)是制動(dòng)能量回收裝置的核心部分，可選用電動(dòng)機(jī)式發(fā)電機(jī)和電機(jī)式制動(dòng)器。其中，電動(dòng)機(jī)式發(fā)電機(jī)可以安裝于傳動(dòng)軸上，保持傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)。電機(jī)式制動(dòng)器可以通過(guò)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)電機(jī)，輸入制動(dòng)力，在輸出電力的同時(shí)，反向輸出制動(dòng)前獲得的動(dòng)能給車(chē)輪，并實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

控制系統(tǒng)可選用智能控制或者無(wú)線(xiàn)控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)電/逆變器的工作狀態(tài)。

2.電池組

電池組是為制動(dòng)能量回收裝置提供電能儲(chǔ)存，以傳遞制動(dòng)網(wǎng)電流并支持車(chē)輛應(yīng)用。電池組一般采用鋰離子電池作為電池儲(chǔ)存元件。鋰離子電池有輕質(zhì)、小體積、高能量密度、長(zhǎng)壽命和低自放電率的優(yōu)點(diǎn)。

3.逆變器

逆變器可把電池所存儲(chǔ)的直流電變成交流電，再輸入到馬達(dá)中，為車(chē)輛提供經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定的電能。逆變器可選用智能型逆變器或者交流電平式逆變器。智能型逆變器具有數(shù)字高壓技術(shù)、遠(yuǎn)程通信、振動(dòng)降噪創(chuàng)新技術(shù)等特點(diǎn)。交流電平式逆變器采用交流電平式調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)了寬輸出電壓范圍和較高的效率。

三、結(jié)論

針對(duì)重型貨車(chē)制動(dòng)能量回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，我們提出了一種制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換裝置和電能儲(chǔ)存系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并且提出在控制系統(tǒng)中分為無(wú)線(xiàn)控