CN106969112A - 飞轮动能回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞轮动能回收系统，包括，输入输出轴、行星齿轮部件、中间轴、两档变速部件、飞轮轴、飞轮、构架、壳体、微控制器、输入输出轴转速传感器、行星齿轮部件齿圈转速传感器、飞轮轴转速传感器和电源，在微控制器的控制下，通过对齿圈外圈轮锁定部件、同步轮执行器和调速电机的操作，实现行星齿轮部件和两档变速部件的传动转速比的调节功能，从而实现本发明飞轮动能回收系统的能量蓄入、能量保持或能量释放功能。

Description

飞轮动能回收系统

技术领域

本发明涉及一种动能回收系统，特别涉及一种飞轮蓄能式动能回收系统。

背景技术

飞轮是蓄存能量和调节速度的公知装置。在包括汽车在内的车辆上，大的飞轮典型地安装到曲轴上。飞轮惯性起到消除内部燃烧过程的脉冲属性并防止速度波动传递到变速器及动力传动系统的气体部件上的作用。

飞轮的其他用途也是公知的。例如，飞轮用于调节电网频率。当需要的电力高时，发电机速度降低，引起供给的AC电力的频率的降低。在峰值需求，飞轮系统可以提供功率，降低发电机上的负载。这将发电机的速度保持增加并且维持了AC电力的频率。另外，基于飞轮的辅助动力单元(APU)可以在电力设备应用中使用。在医院，如果失去电网电力，则基于飞轮的APU可用于提供紧急电力以桥接电网电力损失与发电机启动资金的缺口。类似的，在断电面前，紧急的计算机系统可以是保持供电。

一种叫做动能回收系统(KERS)的飞轮系统在被应用在世界一级方程式锦标赛(F1)竞技比赛的车辆中，例如，通过回收否则在制动中被浪费的能量，KERS可以在一定的时间内提供额外一定的能量。

一种公知的系统由英国Flybrid提供，该系统通常包括飞轮模块、无极变速箱模块、传动机构和输入输出传动轴，系统提供60KW并且可以在飞轮中储存最高速度为60000RPM的400KJ的动能。在该系统中，其中的无极变速器模块为由英国Tortrak公司发明的无限变速式无极变速器(IVT)。

由传统的变速器提供的传动比的范围会比输入输出传动轴与飞轮之间速度比的期望范围小，所以如何解决输入输出传动轴和飞轮之间的速度比的大比例调节的问题，是飞轮动能回收系统的亟待解决的问题。

需要一种飞轮动能回收系统，其包括输入输出传动轴和飞轮之间的变速器。本发明满足该需求。

发明内容

一种飞轮动能回收系统，包括，输入输出轴、行星齿轮部件、中间轴、两档变速部件、飞轮轴、飞轮、构架、壳体、微控制器、输入输出轴转速传感器、行星齿轮部件齿圈转速传感器、飞轮轴转速传感器和电源，其中微控制器、输入输出轴转速传感器、行星齿轮部件齿圈转速传感器、飞轮轴转速传感器和电源连接。

输入输出轴、中间轴和飞轮轴的轴心线处于重合状态，输入输出轴、中间轴和飞轮轴依据前中后循序的位置关系放置，输入输出轴、中间轴和飞轮轴通过轴承放置在构架上及壳体内，其中输入输出轴一端延伸出壳体，用于实现动能的输入或输出功能。

行星齿轮部件包括行星轮架、行星轮、中心轮、齿圈、蜗杆齿轮轴、调速电机、齿圈外圈轮、齿圈外圈轮锁定部件，其中齿圈外圈轮锁定部件和调速电机与微控制器及电源连接；

在行星齿轮部件中，行星轮架固定在输入输出轴的末端，行星轮通过行星轮轴固定在行星轮架上，中心轮放置在行星轮的中间位置，中心轮固定在中间轴的前端，齿圈放置在行星轮的外缘，齿圈外圈轮放置在齿圈的外围，蜗杆齿轮轴和调速电机横放在齿圈和齿圈外圈轮之间，蜗杆齿轮轴与调速电机连接齿圈和齿圈外圈轮，蜗杆齿轮轴上的蜗杆齿轮与齿圈外缘的蜗轮齿处于啮合状态；

齿圈外圈轮锁定部件放置在齿圈外圈轮上，其一端固定在壳体上；

齿圈外圈轮锁定部件使用卡钳对齿圈外圈轮实施操作，其工作方式有以下三种：

分离操作；

锁定操作；

频点制动操作，频点制动操作类似于汽车中刹车防抱死系统(ABS)的工作模式，当实施频点制动操作时，其制动的时长和制动的频率均由微控制器控制。

在微控制器的控制下，行星齿轮部件中的蜗杆齿轮轴、调速电机、齿圈外圈轮和齿圈外圈轮锁定部件通过调速电机和齿圈外圈轮锁定部件的工作，并作用于蜗杆齿轮轴，可以实现对齿圈的转速限制功能，进一步的，可以实现对行星齿轮部件传动比的调节功能；

在微控制器的控制下，齿圈外圈轮锁定部件对齿圈外圈轮实施锁定操作后，且调速电机处于停止工作状态时，行星齿轮部件依据其结构，从其前端输入输出轴至后端中间轴的传动为升速传动，其转速比为2～10倍之间，优选的，转速比为5倍；

在微控制器的控制下，通过调速电机及齿圈外圈轮锁定部件对齿圈实施转速限制操作后，可以实现行星齿轮部件在其固定传动比范围内实施传动比的调节功能，依据齿圈的转动速度值，从其前端输入输出轴至后端中间轴转速比的调节范围为0～2与0～10之间，优选的，转速比的调节范围为0～5之间；

在微控制器的控制下，当齿圈外圈轮锁定部件对齿圈外圈轮实施分离操作时，行星齿轮部件的前端输入输出轴与后端中间轴之间的转动互不干涉。

两档变速部件由前级齿轮、动能释放齿轮、动能输入齿轮、同步轮和同步轮执行器组成，其中同步轮执行器与微控制器及电源连接；

前级齿轮中的内轮固定在中间轴上，前级齿轮的外轮、动能释放齿轮的外轮和动能输入齿轮的外轮固定在变速齿轮轴上，动能释放齿轮的内轮通过轴承套放在中间轴的末端，动能输入齿轮的内轮通过轴承套放在飞轮轴上，动能释放齿轮内轮和动能输入齿轮内轮相向一侧有同步齿环，变速齿轮轴通过轴承放置在构架上；

同步轮固定在飞轮轴的前端，并放置在动能释放齿轮内轮和动能输入齿轮内轮的之间，同步轮的两侧有同步齿环和同步环，在微控制器的控制和同步轮执行器的操作下，同步轮可以在飞轮轴上前后位移，并使同步轮啮合于动能释放齿轮的内轮或啮合于动能输入齿轮的内轮，实现两档传动和变速功能；

依据两档变速部件的结构，在同步轮啮合动能输入齿轮的内轮时，从前端中间轴至后端飞轮轴的传动为升速传动，其转速比为25～10倍之间，优选的，其转速比为20倍；

在同步轮啮合动能释放齿轮的内轮时，从前端飞轮轴至后端中间轴的传动为降速传动，其转速比为0.1～0.8之间，优选的，其转速比为0.5。

在微控制器的控制和同步轮执行器的操作下，当同步轮处于动能释放齿轮内轮和动能输入齿轮内轮两者的中间位置，且并未与两者中的任意一者啮合时，此时，两档变速部件处于“空档”状态；

飞轮固定在飞轮轴的末端，飞轮可以以飞轮轴轴心旋转，用于储蓄动能；

飞轮由金属和其他复合材料制成。

壳体分割组成两个独立腔室，分别为第一腔室和第二腔室，第一腔室用于放置飞轮，第二腔室用于放置行星齿轮部件和两档变速部件；

第一腔室为真空腔室或半真空腔室。

以下内容表述本系统动能回收操作方法：

1.能量蓄入操作：

当系统响应需要动能蓄入的外部请求，且动能从输入输出轴处输入时，在微控制器的控制下，通过同步轮执行器对同步轮实施啮合于动能输入齿轮内轮的操作，通过输入输出轴转速传感器、齿圈轮转速传感器和飞轮轴转速传感器，分别获取输出输出轴转速值、齿圈轮转速值和飞轮轴转速值，微控制器计算获取在输入输出轴及飞轮对应转速下行星齿轮部件的传动比值，通过对齿圈外圈轮锁定部件和调速电机的操作，使齿圈的转动符合需要的转动速度值，实现行星齿轮部件的传动符合需要的传动比值，此时，从输入输出轴处输入的动能经由行星齿轮部件、中间轴、两档变速部件和飞轮轴，传递到飞轮处，使飞轮转动，从而实现飞轮能量的蓄入操作；

2.能量保持操作：

微控制器通过齿圈外圈轮锁定部件对齿圈外圈轮实施分离操作，并使调速电机处于关闭状态后，通过同步轮执行器对同步轮的操作，实现两档变速部件处于“空档”状态；

此时，动能在两档变速部件处的中断传递，那么无论输入输出轴的转速增加还是减少，都无法对飞轮的转动产生影响，此时，飞轮的转动仅收到自身和与其连接的机械部件的摩擦阻力影响，其转动得以持续，实现飞轮能量的保持功能；

3.能量释放操作：

当系统响应需要动能释放的外部请求，在微控制器的控制下，通过同步轮执行器对同步轮实施啮合于动能释放齿轮内轮的操作，通过输入输出轴转速传感器、齿圈轮转速传感器和飞轮轴转速传感器，分别获取输出输出轴转速值、齿圈轮转速值和飞轮轴转速值，微控制器计算获取在输入输出轴及飞轮对应转速下行星齿轮部件的传动比值，通过对齿圈外圈轮锁定部件和调速电机的操作，使齿圈的转动符合需要的转动速度值，实现行星齿轮部件的传动符合需要的传动比值，此时，飞轮储蓄的动能经由飞轮轴、两档变速部件、中间轴和行星齿轮部件，传递到输入输出轴处，使输入输出轴转动，实现飞轮能量的释放功能。

自此，本发明飞轮动能回收系统实现了动能回收功能。

对比现有技术，本发明飞轮动能回收系统具有以下有益好处：

本发明飞轮动能回收系统结构简单，布局合理，其中输入输出轴、中间轴和飞轮轴在放置同一直线上，提高了系统效能，也便于灵活应用实施；

本发明飞轮动能回收系统控制精准方便，工作响应效率高，通过微控制器对调速电机以及对齿圈外圈轮锁定部件的精准控制和操作，可以使本系统具有多种运行状态，也可以实现多种运行模式，具有广泛的应用价值；

本发明飞轮动能回收系统采用行星齿轮结构和轴对称齿轮组结构，系统扭矩承载大，运行平顺，减少机械磨损，并提高了转化效能；

本发明飞轮动能回收系统在与负载端连接时，无需离合器部件，精简了结构，降低了生产制造成本；

相比较于现有Flybrid系统采用的IVT变速器，本发明飞轮动能回收系统的传动部件结构简单，提高了稳定性，降低了生产制造成本。

附图说明

图1为本发明外形前视侧视示意图。

图2为本发明内部结构透视示意图。

图3为本发明内部结构分解示意图。

图4为本发明电气结构实施示意图。

图5为本发明传动部件结构简图。

图6为本发明的行星齿轮部件前侧结构示意图。

图7为本发明的行星齿轮部件后侧结构示意图。

图8为本发明的两档变速部件结构分解示意图。

图9为本发明飞轮的蓄能能力工况示意图。

图10为本发明飞轮能量蓄入工作表格图。

图11为本发明飞轮能量释放工作表格图。

具体实施方法

参考图1图2图3图4图5一种飞轮动能回收系统，包括，输入输出轴101、行星齿轮部件300、中间轴102、两档变速部件400、飞轮轴103、飞轮104、构架105、壳体106、微控制器200、输入输出轴转速传感器201、行星齿轮部件齿圈转速传感器202、飞轮轴转速传感器203和电源210，其中微控制器200、输入输出轴转速传感器201、行星齿轮部件齿圈转速传感器202、飞轮轴转速传感器203和电源210连接。

输入输出轴101、中间轴102和飞轮轴103的轴心线处于重合状态，输入输出轴101、中间轴102和飞轮轴103依据前中后循序的位置关系放置，输入输出轴101、中间轴102和飞轮轴102通过轴承放置在构架105上及壳体106内，其中输入输出轴101一端延伸出壳体，用于实现动能的输入或输出功能。

参考图6图7行星齿轮部件300包括行星轮架303、行星轮302、中心轮301、齿圈304、蜗杆齿轮轴305、调速电机306、齿圈外圈轮307、齿圈外圈轮锁定部件308，其中齿圈外圈轮锁定部件308和调速电机306与微控制器200及电源210连接；

在行星齿轮部件300中，行星轮架303固定在输入输出轴101的末端，行星轮302通过行星轮轴固定在行星轮架303上，中心轮301放置在行星轮302的中间位置，中心轮301固定在中间轴102的前端，齿圈304放置在行星轮302的外缘，齿圈外圈轮308放置在齿圈304的外围，蜗杆齿轮轴305和调速电机306横放在齿圈304和齿圈外圈轮308之间，蜗杆齿轮轴305与调速电机306连接齿圈304和齿圈外圈轮308，蜗杆齿轮轴305上的蜗杆齿轮与齿圈304外缘的蜗轮齿处于啮合状态；

齿圈外圈轮锁定部件309放置在齿圈外圈轮308上，其一端固定在壳体106上；

齿圈外圈轮锁定部件309使用卡钳对齿圈外圈轮308实施操作，其工作方式有以下三种：

分离操作；

锁定操作；

频点制动操作，频点制动操作类似于汽车中刹车防抱死系统(ABS)的工作模式，当实施频点制动操作时，其制动的时长和制动的频率均由微控制器200控制。

在微控制器200的控制下，行星齿轮部件300中的蜗杆齿轮轴305、调速电机306、齿圈外圈轮308和齿圈外圈轮锁定部件309通过调速电机306和齿圈外圈轮锁定部件309的工作，并作用于蜗杆齿轮轴305，可以实现对齿圈304的转速限制功能，进一步的，可以实现对行星齿轮部件300传动比的调节功能；

在微控制器200的控制下，齿圈外圈轮锁定部件309对齿圈外圈轮308实施锁定操作后，且调速电机306处于停止工作状态时，行星齿轮部件300依据其固定的传动比传动，依据行星齿轮部件300的结构，从其前端行输入输出轴101至后端中间轴102的传动为固定5倍转速升速传动；

在微控制器200的控制下，通过调速电机306及齿圈外圈轮锁定部件309对齿圈304实施转速限制操作后，可以实现行星齿轮部件300在其固定传动比范围内实施传动比的调节功能；

在本实施例中，依据齿圈304的转动速度值，从其前端输入输出轴101至后端中间轴102转速的调节范围为0～5之间；反之，从中间轴102至输入输出轴101转速的调节范围为0～0.2之间

在微控制器200的控制下，当齿圈外圈轮锁定部件309对齿圈外圈轮308实施分离操作时，行星齿轮部件300的前端输入输出轴101与后端中间轴102之间的转动互不干涉。

参考图8两档变速部件400由前级齿轮410、动能释放齿轮420、动能输入齿轮430、同步轮440和同步轮执行器441组成，其中同步轮执行器441与微控制器200及电源210连接；

前级齿轮410中的内轮411固定在中间轴102上，前级齿轮的外轮412、动能释放齿轮的外轮422和动能输入齿轮432的外轮固定在变速齿轮轴413上变速齿轮轴通过轴承放置在构架上，动能释放齿轮的内轮421通过轴承套放在中间轴102的末端，动能输入齿轮的内轮431通过轴承套放在飞轮轴102上，动能释放齿轮的内轮421和动能输入齿轮的内轮431相向一侧有同步齿环，；

同步轮440固定在飞轮轴103的前端，并放置在动能释放齿轮内轮421和动能输入齿轮内轮431的之间，同步轮440的两侧有同步齿环和同步环，在微控制器200的控制和同步轮执行器441的操作下，同步轮可以在飞轮轴103上前后位移，并使同步轮440啮合于动能释放齿轮的内轮421或啮合于动能输入齿轮的内轮431，实现两档传动和变速功能；

在本实施例中，依据两档变速部件400的结构，在同步轮440啮合动能输入齿轮的内轮431时，从前端中间轴102至后端飞轮轴103的传动为固定20倍转速升速传动；

在同步轮440啮合动能释放齿轮的内轮421时，从前端飞轮轴103至后端中间轴102的传动为固定0.5倍转速降速传动。

在微控制器200的控制和同步轮执行器441的操作下，当同步轮440处于动能释放齿轮内轮421和动能输入齿轮内轮431两者的中间位置，且并未与两者中的任意一者啮合时，此时，两档变速部件400处于“空档”状态；

飞轮104固定在飞轮轴103的末端；

在本实施例中，飞轮104由金属内圈和碳纤维外圈组合而成，飞轮104的质量为5KG，飞轮104的直径为0.2米，质量分布系数为0.7，最高转速为60000RPM，动能输出最低转速为10000RPM；

参考图9当飞轮质量和形状确定的情况下，根据动能定律，飞轮蓄能能力和其转速的对应关系如图所示，并可得知，本实施例中飞轮在最高转速时能量值为2761KJ，飞轮在动能输出最低转速时能量值为77KJ，且蓄能大小的关系与转速的平方成正比。

壳体106分割组成两个独立腔室，分别为第一腔室和第二腔室，第一腔室用于放置飞轮104，第二腔室用于放置行星齿轮部件300和两档变速部件400；

第一腔室为真空腔室。

以下内容表述本系统动能回收的三种实施方法：

1.能量蓄入操作：

参考图10当系统响应需要动能蓄入的外部请求，且动能从输入输出轴101处输入时，在微控制器200的控制下，通过同步轮执行器441对同步轮440实施啮合于动能输入齿轮内轮431的操作，通过输入输出轴转速传感器211、齿圈轮转速传感器212和飞轮轴转速传感器213，分别获取输出输出轴转速值、齿圈轮转速值和飞轮轴转速值，微控制器200计算获取在输入输出轴101及飞轮104对应转速下行星齿轮部件300的传动比值，当该传动比值在0～0.500之间时，关闭调速电机306，并对齿圈外圈轮锁定部件309实施频点制动操作，当该传动比值在0.500～5.000之间时，对齿圈外圈轮锁定部件309实施锁定操作，通过调节调速电机306的转速，使齿圈304的转动符合需要的转动速度值，实现行星齿轮部件300的传动符合需要的传动比值，此时，从输入输出轴101处输入的动能经由行星齿轮部件300、中间轴102、两档变速部件400和飞轮轴103，传递到飞轮104处，使飞轮104转动，从而实现飞轮104能量的蓄入操作；

随着输入输出轴101端转速的改变，而飞轮104因储蓄能量的增加，其转速相应增加，在微控制器200的控制下，通过改变齿圈外圈轮锁定部件309的频点制动操作或改变调速电机306的转速值，来改变行星齿轮部件300的传动比值，从而实现动能从输入输出轴101端向飞轮104的持续传递，实现飞轮104能量的持续蓄存功能；

当出现以下两种情况的任意一种时，微控制器200通过齿圈外圈轮锁定部件309对齿圈外圈轮308实施分离操作，并使调速电机306处于关闭状态，实现动能在行星齿轮部件300处的传递中断：

通过飞轮轴转速传感器213，读取并计算到，飞轮104的转速达到设定的最高转速值时；

通过齿圈转速传感器212，读取到，齿圈的转速值为“零”时(即在图10所示标有“X”标志的范围内)。

2.能量保持操作：

微控制器200通过齿圈外圈轮锁定部件309对齿圈外圈轮308实施分离操作，并使调速电机306处于关闭状态后，通过同步轮执行器441对同步轮440的操作，实现两档变速部件400处于“空档”状态；

此时，动能在两档变速部件400处的中断传递，那么无论输入输出轴101的转速增加还是减少，都无法对飞轮104的转动产生影响，在这种情况下，飞轮104的转动仅收到自身和与其连接的机械部件的摩擦阻力影响，其转动得以持续，实现飞轮104能量的保持功能。

3.能量释放操作：

参考图11当系统响应需要动能释放的外部请求，在微控制器200的控制下，通过同步轮执行器441对同步轮440实施啮合于动能释放齿轮内轮421的操作，通过输入输出轴转速传感器211、齿圈轮转速传感器212和飞轮轴转速传感器213，分别获取输出输出轴转速值、齿圈轮转速值和飞轮轴转速值，微控制器200计算获取在输入输出轴101及飞轮104对应转速下行星齿轮部件的传动比值，当该传动比值在0～0.020之间时，关闭调速电机306，并对齿圈外圈轮锁定部件309实施频点制动操作，当该传动比值在0.020～0.200之间时，对齿圈外圈轮锁定部件309实施对齿圈外圈轮308的锁定操作，通过调节调速电机306的转速，使齿圈304的转动符合需要的转动速度值，实现行星齿轮部件300的传动符合需要的传动比值，此时，飞轮104储蓄的动能经由飞轮轴103、两档变速部件400、中间轴102和行星齿轮部件300，传递到输入输出轴101处，使输入输出轴转动101，实现飞轮104能量的释放功能；

随着输入输出轴101速度的改变，而飞轮104因为储蓄能量的减少，其转速相应减少，在微控制器200的控制下，通过改变齿圈外圈轮锁定部件309的频点制动操作或改变调速电机306的转速值，来改变行星齿轮部件300的传动比值，从而实现动能从飞轮104向输入输出轴101端的持续释放；

当出现以下两种情况的任意一种时，微控制器200通过齿圈外圈轮锁定部件309对齿圈外圈轮308实施分离操作，并使调速电机306处于关闭状态，实现动能在行星齿轮部件300处的传递中断(即在图11所示标有“X”标志的范围内)：

通过飞轮轴转速传感器213，读取并计算到，飞轮104的转速达到设定的最低转速值时；

通过齿圈转速传感器212，读取到，齿圈的转速值为“零”时。

自此，本发明飞轮动能回收系统实现了动能回收功能。

本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，特别是行星齿轮系统本身可以实施多种结构和多种传动方式，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型，如果对本发明的这些改动和变型是在本发明的权利要求及其等同方案的范围之内，则本发明也将包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种动能回收系统，其特征在于，包括，输入输出轴、行星齿轮部件、中间轴、两档变速部件、飞轮轴、飞轮、构架、壳体、微控制器、输入输出轴转速传感器、行星齿轮部件齿圈转速传感器、飞轮轴转速传感器和电源，其中微控制器、输入输出轴转速传感器、行星齿轮部件齿圈转速传感器、飞轮轴转速传感器和电源连接。

2.根据权利要求1所述的动能回收系统，其特征在于，所述输入输出轴、中间轴和飞轮轴的轴心线处于重合状态，输入输出轴、中间轴和飞轮轴依据前中后循序的位置关系放置，输入输出轴、中间轴和飞轮轴通过轴承放置在构架上及壳体内，输入输出轴一端延伸出壳体，用于实现动能的输入或输出功能。

3.根据权利要求1所述的动能回收系统，其特征在于，所述行星齿轮部件包括行星轮架、行星轮、中心轮、齿圈、蜗杆齿轮轴、调速电机、齿圈外圈轮、齿圈外圈轮锁定部件，其中齿圈外圈轮锁定部件和调速电机与微控制器及电源连接；

在行星齿轮部件中，行星轮架固定在输入输出轴的末端，行星轮通过行星轮轴固定在行星轮架上，中心轮放置在行星轮的中间位置，中心轮固定在中间轴的前端，齿圈放置在行星轮的外缘，齿圈外圈轮放置在齿圈的外围，蜗杆齿轮轴和调速电机横放在齿圈和齿圈外圈轮之间，蜗杆齿轮轴与调速电机连接齿圈和齿圈外圈轮，蜗杆齿轮轴上的蜗杆齿轮与齿圈外缘的蜗轮齿处于啮合状态。

4.根据权利要求1和3所述的动能回收系统，其特征在于，所述齿圈外圈轮锁定部件放置在齿圈外圈轮上，其一端固定在壳体上；

齿圈外圈轮锁定部件使用卡钳对齿圈外圈轮实施操作，其工作方式有以下三种：

分离操作；

锁定操作；

频点制动操作。

5.根据权利要求1至4所述的动能回收系统，其特征在于，在微控制器的控制下，齿圈外圈轮锁定部件对齿圈外圈轮实施锁定操作后，且调速电机处于停止工作状态时，行星齿轮部件依据其结构，从其前端输入输出轴至后端中间轴的传动为升速传动，其转速比为2～10倍之间，优选的，转速比为5倍；

在微控制器的控制下，通过调速电机及齿圈外圈轮锁定部件对齿圈实施转速限制操作后，可以实现行星齿轮部件在其固定传动比范围内实施传动比的调节功能，依据齿圈的转动速度值，从其前端输入输出轴至后端中间轴转速比的调节范围为0～2与0～10之间，优选的，转速比的调节范围为0～5之间。

6.根据权利要求1所述的动能回收系统，其特征在于，所述两档变速部件由前级齿轮、动能释放齿轮、动能输入齿轮、同步轮和同步轮执行器组成，其中同步轮执行器与微控制器及电源连接；

前级齿轮中的内轮固定在中间轴上，前级齿轮的外轮、动能释放齿轮的外轮和动能输入齿轮的外轮固定在变速齿轮轴上，动能释放齿轮的内轮通过轴承套放在中间轴的末端，动能输入齿轮的内轮通过轴承套放在飞轮轴上，动能释放齿轮内轮和动能输入齿轮内轮相向一侧有同步齿环，变速齿轮轴通过轴承放置在构架上；

同步轮固定在飞轮轴的前端，并放置在动能释放齿轮内轮和动能输入齿轮内轮的之间，同步轮的两侧有同步齿环和同步环，在微控制器的控制和同步轮执行器的操作下，同步轮可以在飞轮轴上前后位移，并使同步轮啮合于动能释放齿轮的内轮或啮合于动能输入齿轮的内轮。

7.根据权利要求1和6所述的动能回收系统，其特征在于，依据两档变速部件的结构，在同步轮啮合动能输入齿轮的内轮时，从前端中间轴至后端飞轮轴的传动为升速传动，其转速比为25～10倍之间，优选的，其转速比为20倍；

在同步轮啮合动能释放齿轮的内轮时，从前端飞轮轴至后端中间轴的传动为降速传动，其转速比为0.1～0.8之间，优选的，其转速比为0.5。

8.根据权利要求1所述的动能回收系统，其特征在于，所述飞轮固定在飞轮轴的末端，飞轮可以以飞轮轴轴心旋转，用于储蓄动能。

9.根据权利要求8所述的动能回收系统，其特征在于，所述飞轮由金属和其他复合材料制成。

10.根据权利要求1所述的动能回收系统，其特征在于，所述壳体分割组成两个独立腔室，分别为第一腔室和第二腔室，第一腔室用于放置飞轮，第二腔室用于放置行星齿轮部件和两档变速部件，第一腔室为真空腔室或半真空腔室。