CA6100SH8并联混合动力客车制动能量再生系统开发

提出一种新的制动能量再生系统。通过在CA6100SH8混合动力客车原装ABS系统的基础上增加压力传感器、双向单通阀和补气阀,配上控制模块,实现了驾驶员的制动意图,并达到最佳的制动能量回收效果;同时还确保了电机失效时的可靠制动。实车试验验证了该系统的制动能量再生功能。

小型汽车制动能量再生系统液压蓄能器计算与选择

以捷达GIF型的小型汽车为研究对象,采用液压储能方案对其制动能量进行回收。在对该车制动过程动力学分析基础上,利用MATLAB软件,对制动能量再生储能过程中蓄能器气囊体积和压强进行计算,初选出所需容积的蓄能器。在仅有制动能量再生系统起作用的情况下,对小型汽车制动减速和起步加速过程的加速度、速度、气囊压强及气囊体积进行仿真,检验出所选蓄能器能满足使用要求。

液压式制动能量再生系统参数计算与仿真研究

同其他几种能量储存方式的制动能量再生系统相比,液压式储能具有最大的功率密度,适用于公交车的频繁制动、启动情况,在公交车液压式制动能量再生系统的设计中,首先要确定蓄能器、液压泵/马达排量和附加传动比这些参数。对蓄能器的参数,主要是以较少的容积储存较多的能量为约束进行计算。液压泵/马达排量和附加传动比这两个参数通过仿真计算确定。仿真表明所选的参数可以将公交车在5.2s内制动停止,平均减加速度为1.62m/s2,满足公交车的一般进站制动性能要求。

液压制动能量再生系统的电子控制系统设计

基于时间触发模式的混合调度器理论,设计了液压式制动能量再生系统(HBRS)的电子控制系统。建立功能模块模型,在对各功能模块的瞬时特征和互联特征分析的基础上划分了系统任务,并设计了调度器任务运行时序。最后通过仿真验证了调度器的正确性。

新型制动能量再生系统的开发

首次将新型制动能量再生系统应用于小型车,在汽车制动或巡航阶段,通过制动能量再生实现高效的发电和充电,从而改善燃油经济性。新开发的制动能量再生系统可以在车辆行驶阶段将发电量降至最低,而在制动和巡航阶段产生最大电量。使用松开加速踏板巡航或踩下制动踏板制动时获得的再生制动能量来产生电力。车辆行驶的动能以电能的形式被捕获,并用于电器元件。该系统包括高效的锂离子电池和用于怠速起停系统的铅酸电池,以及高效、高输出的交流发电机。常规车辆上安装的铅酸电池需要在充满电后才能提供稳定的电力,这就需要交流发电机连续工作,导致燃油耗增加。新系统除用于怠速起停的铅酸电池外,还安装了高效的锂离子电池,可在电量耗尽后再充电。利用这一特性,锂离子电池无须交流发电机连续工作。与以往的系统相比,该系统实现了更高的充电效率和发电能力。小型发动机的发电负荷率一般较高,因此,能在车辆行驶过程中最大限度地减少发电,大大降低燃油耗。此外,由于发动机负荷降低,车辆加速更快、更平顺。

电气化铁路分区所再生制动能量利用系统及其控制策略

电气化铁路发展迅速,其牵引能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为有效提高电气化铁路再生制动能量利用效率,实现电气化铁路节能减排,该文研究一种分区所再生制动能量利用系统及其控制策略。首先,基于典型重载和高速铁路实测负荷数据分析,提出基于功率融通和储能的分区所再生制动能量利用系统,并分析其运行原理。为保证再生制动能量利用系统在电气化铁路复杂负荷工况下实现再生制动能量的高效利用,提出一种含能量管理层与变流器控制层的双层控制策略。其中,能量管理层接收来自相邻变电所的实时测量信息,基于变电所工况及系统模式管理,执行能量管理策略计算得到系统运行参考功率。变流器控制层跟踪能量管理层给出的参考功率协调控制变流器,实现电气化铁路的潮流管理。最后,通过仿真验证所提分区所再生制动能量利用系统及其控制策略的正确性与有效性。结果表明,所提出的分区所再生制动能量利用系统及控制策略能够有效实现电气化铁路再生制动能量的转移利用与储能利用,提高再生制动能量利用率,有助于电气化铁路节能高效运行。

电气化铁路再生制动能量利用系统保护方案研究

再生制动能量利用系统在实现电气化铁路再生能量回收利用、节能减碳中发挥着重要作用。然而,基于潮流控制技术的再生制动能量利用系统将改变牵引供电系统原始功率潮流,其故障保护对保障电气化铁路的运行安全至关重要。为此,该文针对电气化铁路再生制动利用系统的故障保护方案开展研究。首先,根据再生制动能量利用系统的运行原理分析系统接入对牵引供电系统既有保护的影响。然后,结合影响分析结果提出基于“故障导向安全”原则的再生制动能量利用系统保护方案。该方案对不同类型系统故障制定分级保护策略,在此基础上通过系统自保护与牵引供电系统既有保护的协同配合保障再生制动能量利用系统的运行安全。最后,选取牵引变电所和分区所2种典型应用案例对所提保护方案进行验证。结果表明,所提保护方案能够实现再生制动能量利用系统在不同应用案例中的有效保护,保障了再生制动能量的安全利用。

考虑牵引网参数对城轨再生制动能量回馈装置输出谐波与谐振峰值的影响

滤波器的选型对变流器输出谐波的影响至关重要,文章以城轨再生制动能量回馈系统为研究对象,研究LCL滤波器与LC滤波器的滤波效果。同时,考虑牵引网络参数对城轨再生制动能量回馈装置输出谐波和谐振峰值的影响,采用一种基于比例环节的虚拟电阻串电容法用来消除谐振峰值,增强系统稳定性。研究结果表明,所采用的虚拟阻尼方法在工程应用上不失为一种可行的方法。