基于储能飞轮的电动汽车制动能量回收

李春雷,储江伟,李 红，黄 赫,袁善坤

(1.东北林业大学 交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.上海汽车变速器有限公司，上海 201800)

飞轮储能是一种环保、可持续的储能方式，以动能的形式存储能量，具有响应快、传动效率高、功率密度大等特点[1]，现已应用于航天航空、交通运输和风力发电等多个领域中[2]。对于电动汽车领域，飞轮可以增加整车质量，汽车制动时将车身的惯性能经传动系统转化为飞轮的动能[3]，是新能源汽车中一种优良的储能方式。

汽车制动时的能量回收是汽车节能环保的重要途径。为了使电机可以在不同电压下使用，文献[4]设计了一种应用于飞轮储能的双定子绕组高速电机，该电机可以在电池电阻损耗最小时进行充放电，提升了飞轮能量回收的效率；文献[5]研制了一种磁力耦合传递飞轮，将磁力耦合离合器和飞轮结合在一起，实现了飞轮调速的无级变速，减少了能量传递损失；文献[6]将电磁离合器应用于带有发动机的传统汽车上，对其制动能量回收效率进行仿真分析，系统可以有效回收10%～14%的能量。电磁转差离合器通过控制励磁电流的大小，改变输出转速，可以实现无级调速的效果，减少能量浪费[7]。本文主要研究一种将电磁转差离合器与储能飞轮结合起来的飞轮储能系统装置，研究其在纯电动汽车中的制动能量回收效率。

1 总体布置结构

1.1 整车布置

整车动力系统包括驱动电机、传动机构、电磁耦合式飞轮储能系统装置和驱动轮。……