RU2193706C2 - Method of energy accumulating braking of transport facility - Google Patents
Method of energy accumulating braking of transport facility Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193706C2 RU2193706C2 RU2000129423A RU2000129423A RU2193706C2 RU 2193706 C2 RU2193706 C2 RU 2193706C2 RU 2000129423 A RU2000129423 A RU 2000129423A RU 2000129423 A RU2000129423 A RU 2000129423A RU 2193706 C2 RU2193706 C2 RU 2193706C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flywheel
- electric motor
- vehicle
- energy
- braking
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергонакопительной технике и предназначено для управляемых тормозных систем транспортных средств (ТС) на электрической тяге. The invention relates to energy storage technology and is intended for controlled braking systems of vehicles (vehicles) on electric traction.
Известный способ энергонакопительного торможения, примененный в рекуперативном тормозе Гиректа [Гулиа Н.В., Инерционные аккумуляторы энергии. Изд-во ВГУ, Воронеж, 1973, стр.104-106], включающем четырехскоростную планетарную коробку передач, соединенную малым солнечным колесом с двигателем, водилом - с карданным валом, а большим солнечным колесом - с маховиком; заключается в том, что при торможении передают кинетическую энергию ТС и энергию двигателя маховику, для чего уменьшают подачу топлива к двигателю, создавая на его валу тормозной момент, и изменяют передаточное отношение коробки передач для согласования скоростей элементов дифференциального механизма; при разгоне увеличивают подачу топлива, изменяют передаточное отношение коробки передач для согласования скоростей элементов дифференциального механизма и передают энергию от маховика и двигателя на разгон ТС. A known method of energy storage braking used in the regenerative brake Girekt [Gulia N.V., Inertial energy batteries. Voronezh State University, Voronezh, 1973, pp. 104-106], including a four-speed planetary gearbox connected by a small sun wheel with an engine, a carrier with a driveshaft, and a large sun wheel with a flywheel; consists in the fact that during braking, the kinetic energy of the vehicle and engine energy are transferred to the flywheel, for which they reduce the fuel supply to the engine, creating a braking torque on its shaft, and change the gear ratio to coordinate the speeds of the elements of the differential mechanism; during acceleration, increase the fuel supply, change the gear ratio of the gearbox to coordinate the speeds of the elements of the differential mechanism and transfer energy from the flywheel and the engine to accelerate the vehicle.
Недостатком способа является ступенчатое изменение передаточного отношения, которое вызывает возникновение динамических нагрузок, и работа двигателя в переходных режимах. The disadvantage of this method is a stepwise change in the gear ratio, which causes the occurrence of dynamic loads, and the engine is in transient conditions.
Известный способ энергонакопительного торможения транспортного средства, взятый за прототип [заявка ФРГ OS 3031232, 1982 г., МКИ F 16 H 33/00], заключается в том, что подлежащая передаче или накоплению энергия вращения подводится через вал к зубчатому колесу дифференциального редуктора, в то время как другое зубчатое колесо соединено через второй вал с вращающейся массой, а водило соединено с гидравлическим мотором, который отдает гидроаккумулятору накапливаемую энергию в форме давления масла или извлекает из гидроаккумулятора потребляемую энергию, причем электрическое и гидравлическое управление определяет, какое количество энергии вращения передается, сохраняется или отдается. A known method of energy storage braking of a vehicle, taken as a prototype [application of Germany OS 3031232, 1982, MKI F 16 H 33/00], is that the rotational energy to be transmitted or accumulated is supplied through the shaft to the gear wheel of the differential gearbox, while the other gear wheel is connected through a second shaft with a rotating mass, and the carrier is connected to a hydraulic motor, which gives accumulated energy in the form of oil pressure to the accumulator or extracts the energy consumed from the accumulator , And electrical and hydraulic control determines how much rotation energy is transmitted, stored or given.
Недостатками такого способа являются: сравнительно низкий КПД и возможность применения только на машинах, оборудованных гидроприводом. The disadvantages of this method are: relatively low efficiency and the possibility of use only on machines equipped with hydraulic drive.
Изобретение направлено на максимальное использование кинетической энергии ТС в управляемом торможении, что достигается за счет того, что при торможении транспортного средства разгоняют маховик, присоединенный к электродвигателю и исполнительному механизму транспортного средства посредством дифференциального редуктора, регулируют крутящий момент, создаваемый электродвигателем; отличающееся тем, что процесс торможения транспортного средства осуществляют в два этапа: на первом этапе растормаживают маховик и передают ему часть кинетической энергии транспортного средства, другую часть энергии рекуперируют в сеть, для чего переводят электродвигатель в генераторный режим; на втором этапе после остановки электродвигателя его реверсируют, сообщая скорость в направлении вращения маховика, и передают энергию от электродвигателя и транспортного средства к маховику до полной остановки транспортного средства. The invention is aimed at the maximum use of the kinetic energy of the vehicle in controlled braking, which is achieved due to the fact that when braking the vehicle, the flywheel connected to the electric motor and the actuator of the vehicle by means of a differential gearbox is accelerated, and the torque generated by the electric motor is controlled; characterized in that the vehicle braking process is carried out in two stages: at the first stage, the flywheel is released and transferred to it part of the kinetic energy of the vehicle, another part of the energy is recovered to the network, for which the electric motor is put into generator mode; in the second stage, after the motor stops, it is reversed, reporting speed in the direction of rotation of the flywheel, and energy is transferred from the electric motor and the vehicle to the flywheel until the vehicle stops completely.
На фиг.1 представлен план скоростей элементов дифференциального механизма электромеханической трансмиссии на первом этапе торможения, на фиг.2 - план скоростей элементов дифференциального механизма электромеханической трансмиссии на втором этапе торможения. Figure 1 presents the speed plan of the elements of the differential mechanism of the electromechanical transmission in the first stage of braking, figure 2 - plan speeds of the elements of the differential mechanism of the electromechanical transmission in the second stage of braking.
Предлагаемый способ энергонакопительного торможения возможно осуществить с помощью устройства, представленного на фиг.3. The proposed method of energy storage braking can be implemented using the device shown in Fig.3.
Устройство представляет собой систему управляемого электромеханического привода, которая состоит из: четырехквадрантной системы управления 6, соединенной с сетью; электродвигателя 5; дифференциального редуктора 4, содержащего водило 2, малое солнечное колесо 1, большое солнечное колесо 3; маховика 7; реверсора 8; ведущих колес 9; тормозных элементов 10, 11; тахогенераторов 12, 13, 14. The device is a controlled electromechanical drive system, which consists of: a four-
Для осуществления предлагаемого способа энергонакопительного торможения электродвигатель 5 соединяют с водилом 2 дифференциального редуктора 4, маховик 7 с большим солнечным колесом 3, а малое солнечное колесо 1 с ведущими колесами 9 ТС. To implement the proposed method of energy storage braking, the
Перед началом первого этапа торможения электродвигатель 5 работает в двигательном режиме (на линии 1-2 фиг.4) и передает крутящий момент через дифференциал 4, реверсор 8 к ведущим колесам 9 ТС. При этом вал 15 маховика 7 заторможен тормозом 10 и маховик 7 не вращается VМ=0. Система управления 6 устанавливает режим питания электродвигателя 5, необходимый для перехода рабочей точки А из положения 1 в положение 2 в двигательном и из положения 2 в положение 3 в генераторном режиме (фиг.4). Таким образом, на первом этапе торможения система управления 6 после получения команды на торможение снимает питание с электродвигателя 5 (точка 2 на фиг.4), а затем переводит его в генераторный режим, создавая на его валу тормозной момент МТ (точка 3 на фиг. 4). Одновременно с этим система управления 6 подает сигнал на тормозной элемент 10, который растормаживает вал 15 маховика 7.Before the first stage of braking, the
В начальный момент торможения (фиг.1) угловая скорость электродвигателя соответствует линейной скорости водила Vд; угловая скорость маховика соответствует линейной скорости большого солнечного колеса Vм, которая в этот начальный момент равна нулю; угловая скорость колес ТС соответствует начальной линейной скорости малого солнечного колеса Vо.At the initial moment of braking (figure 1), the angular speed of the electric motor corresponds to the linear velocity of the carrier V d ; the angular speed of the flywheel corresponds to the linear velocity of the large sun wheel V m , which at this initial moment is zero; the angular velocity of the wheels of the vehicle corresponds to the initial linear velocity of the small sun wheel V about .
При этом энергия ТС поступает с ведущих колес 9 через реверсор 8 на маховик 7 посредством большого солнечного колеса 3 и накапливается там, а с помощью водила 2 передается на вал электродвигателя 5, который преобразует ее в электрическую и через систему управления 6 передает в сеть. На первом этапе торможения скорость электродвигателя 5 уменьшается до нуля. In this case, the energy of the vehicle comes from the
Первый этап торможения продолжается до полной остановки электродвигателя 5 Vд=0 фиг.1 (что соответствует точке 4 на фиг.4). К этому моменту маховик 7 разгоняется до скорости Vм п (фиг.1), а скорость малого солнечного колеса 1 уменьшается до Vo п.The first stage of braking continues until the motor 5 V d = 0 stops completely in figure 1 (which corresponds to point 4 in figure 4). At this point, the
Второй этап торможения начинается автоматически, когда в систему управления 6 поступает от тахогенератора 12 сигнал об остановке двигателя ωд = 0. В этот момент система управления переводит электродвигатель 5 в двигательный режим и изменяет направление его вращения на противоположное. Кинетическая энергия Ео ТС и электродвигателя Ед передаются маховику так, что Ем= Ео+Ед. Таким образом, на втором этапе торможения электродвигатель 5 работает на участке между точками 4-5 на фиг.4 в двигательном режиме. Второй этап торможения продолжается до полной остановки ТС Vo=0 (фиг 2). При этом маховик 7 разгоняется до скорости Vм к, а электродвигатель 5 до скорости Vд (точка 5 на фиг.4). Когда система управления 6 получает от тахогенератора 14 сигнал об остановке ТС ωo = 0, она подает сигнал на тормозной элемент 11, который затормаживает вал 16 малого солнечного колеса 1. Система управления 6 снимает питание с электродвигателя 5, и он в течение всего периода стоянки работает в режиме выбега (точка 6 на фиг.4) совместно с маховиком 7.The second stage of braking starts automatically when the
В зависимости от направления последующего движения переключают реверсор 8. Depending on the direction of the subsequent movement, the reverser 8 is switched.
Разгон ТС может осуществляться по аналогичной схеме в обратном порядке. Acceleration of the vehicle can be carried out in a similar manner in the reverse order.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000129423A RU2193706C2 (en) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Method of energy accumulating braking of transport facility |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000129423A RU2193706C2 (en) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Method of energy accumulating braking of transport facility |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2193706C2 true RU2193706C2 (en) | 2002-11-27 |
RU2000129423A RU2000129423A (en) | 2002-12-10 |
Family
ID=20242541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000129423A RU2193706C2 (en) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Method of energy accumulating braking of transport facility |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2193706C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457380C2 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-27 | Игорь Владимирович Леонов | Control method for braking energy regeneration mechanism and device for its implementation |
RU2488502C2 (en) * | 2012-01-20 | 2013-07-27 | Игорь Владимирович Леонов | Method of controlling machine power recovery and device to this end |
-
2000
- 2000-11-24 RU RU2000129423A patent/RU2193706C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457380C2 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-27 | Игорь Владимирович Леонов | Control method for braking energy regeneration mechanism and device for its implementation |
RU2488502C2 (en) * | 2012-01-20 | 2013-07-27 | Игорь Владимирович Леонов | Method of controlling machine power recovery and device to this end |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102378701B (en) | Flywheel module as well as method for energy storage and delivery in the flywheel module | |
KR20020066330A (en) | Electrical drive for a vehicle | |
US9028362B2 (en) | Powertrain and method for a kinetic hybrid vehicle | |
TWI584974B (en) | Engine running at fixed speed incorporated controllable tnrasmission power system | |
KR101495354B1 (en) | Differential generation power distribution system | |
CN104816624A (en) | Driving system and driving method of hybrid electric vehicle | |
JPH08183356A (en) | Transmission for vehicle | |
US7185496B2 (en) | Synchronizing stationary clutch of compression braking with a two spool gas turbine engine | |
GB1515009A (en) | Flywheel accumulator for storing and releasing braking energy | |
JPH0586143B2 (en) | ||
EP2055519A1 (en) | A vehicle and a method of controlling the vehicle | |
US20140206495A1 (en) | Mechanical energy storage system | |
EP2946959A2 (en) | Hybrid drive unit and method for starting a vehicle with a hybrid drive unit | |
RU2193706C2 (en) | Method of energy accumulating braking of transport facility | |
CN110654354B (en) | Power-split kinetic energy recovery system and working method thereof | |
TWI453133B (en) | Energy storage type of dual-drive coupled power distribution system | |
CN104648135A (en) | Vehicle kinetic energy recycling and re-releasing device and control method thereof | |
JPS57144157A (en) | Energy recovering type brake device for locomotive | |
JP2003020970A (en) | Flywheel energy storably driving device and method for regenerative braking of the device | |
CN210309925U (en) | New energy automobile inertia of traveling collection device | |
JP5133945B2 (en) | Power transmission mechanism of hybrid vehicle | |
CN1057096A (en) | A kind of speed reduction and energy storage device | |
KR20210052738A (en) | Hybrid vehicle having regenerative braking function | |
JPS6114986B2 (en) | ||
CN103419763A (en) | Decelerating energy converter |