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重型湿式制动车桥能量回收系统研究

左磊  
【摘要】:伴随着汽车行业日复一日的壮大起来,全世界的汽车总量也随之迅猛膨胀起来,与此同时,全球气候变暖、能源紧缺以及严重的环境污染等负面影响也伴随着汽车工业的发展越来越严重。因此,如今全球所面临的能源以及环境问题的压力越来越大,汽车在节能性能方面也越发受到大家的关注。至今为止,世界各国的专家们已经投身于如何最大化的将车辆在制动过程中转变为热能耗散掉的动能加以回收利用的研究。回收车辆的制动能量并加以利用,不仅在燃油经济性方面得到很大改善,同时在减少车辆的废气排放上也扮演着一个积极的角色,而且在延长车辆制动系统的零部件的使用寿命方面也有显著效果。因此,致力于研究车辆制动能量回收系统具有相当重要的意义。到目前为止,人们已经对轿车以及小型货车的制动能量回收的研究有了一定的进展,但是对重型车辆的能量回收问题涉猎的还相对较少。本论文将针对重庆大江工业集团的某重型车辆,提出一种蓄电池储能式制动能量回收系统。该系统不重合与车辆的动力以及传动系统,结构简单、轻便。本文首先详细讲述了此蓄电池储能式制动能量回收系统的整体设计方案,其中包含了此系统与重型车辆后桥的原传动系统的联接位置设计、系统加速机构的设计、副离合器所在位置的设计、蓄电池储能装置迅速、大量储存的方式方法以及整个系统的主要工作原理。本文以重型车辆的湿式制动车桥正常工作一段时间的工作状况为研究对象,详细的描述了安装了重型湿式制动车桥式制动能量回收装置后对前后车桥制动压力的分配策略、制动能量的回收控制策略以及蓄电池快速充电和保护策略。论文还在提出的控制策略的基础上进行了理论上的对系统能量回收装置的回收能量多少的分析计算,并建立了制动能量回收系统各模块的仿真模型,其中包括:蓄电池模块、电机模块、风电齿轮箱模块、副离合器模块、制动力分配模块以及整车制动模块,并利用Matlab/Simulink软件对重型车辆进行了仿真分析。通过对比制动能量回收效率的理论计算结果以及仿真分析结果,从而证明此系统设计以及回收控制策略是有效的。


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