RU2537206C1 - Power recuperator for electrically driven vehicle - Google Patents

Power recuperator for electrically driven vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2537206C1
RU2537206C1 RU2013154247/11A RU2013154247A RU2537206C1 RU 2537206 C1 RU2537206 C1 RU 2537206C1 RU 2013154247/11 A RU2013154247/11 A RU 2013154247/11A RU 2013154247 A RU2013154247 A RU 2013154247A RU 2537206 C1 RU2537206 C1 RU 2537206C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power supply
control device
supply circuit
external power
braking energy
Prior art date
Application number
RU2013154247/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Леонов
Original Assignee
Игорь Владимирович Леонов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Владимирович Леонов filed Critical Игорь Владимирович Леонов
Priority to RU2013154247/11A priority Critical patent/RU2537206C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537206C1 publication Critical patent/RU2537206C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: recuperator comprises extra control device arranged at fixed bed. It is connected, on one side, with electrical flywheel-type braking energy recuperator and, on opposite side, with external power supply circuit and DC power supply. Said electrical flywheel-type braking energy recuperator is installed at fixed bed does not cause the increase in vehicle weight and increases the efficiency of braking energy recovery. Its application allows braking energy recovery in the wide range of speeds and loads.
EFFECT: energy losses decrease, higher efficiency at whatever transient modes.
2 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области рекуперации энергии торможения грузоподъемных и транспортных машин с электрическим приводом постоянного тока, а также к устройствам для осуществления указанной технологии.The invention relates to the field of recovery of braking energy of lifting and transporting machines with an electric DC drive, as well as to devices for implementing this technology.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Известно устройство рекуперации энергии торможения транспорта с электрическим приводом [1] (Гулиа Н.В. "Инерция" - М.: Наука, 1982. - 152 с.). Профессор Н.В. Гулиа в своей книге [1] пишет, что «самый большой расточитель энергии - это метропоезд. Каждый его вагон при торможении теряет энергию 20-и автобусов. … Американские специалисты подсчитали, что потери электроэнергии в метро достигают в сутки 300 триллионов Джоулей, что сопоставимо с суточными потребностями всего штата. … Американские инженеры создали и испытали систему рекуперации энергии метровагона с маховиками, приводящимися от обратимой электрической машины постоянного тока. Экспериментальный метровагон метро снабжался двумя устройствами рекуперации энергии торможения массой более 2 тонн каждое и длиной около 3 м, причем масса самих маховиков составляла около 1/10 общей массы, а более значительная часть приходилась на долю управляющих обратимых электромашин».A device for recovering braking energy of vehicles with an electric drive [1] (Gulia N.V. "Inertia" - M .: Nauka, 1982. - 152 S.). Professor N.V. Gulia in his book [1] writes that “the biggest waste of energy is the metro train. Each of its cars when braking loses the energy of 20 buses. ... American experts have estimated that the loss of electricity in the subway reaches 300 trillion Joules per day, which is comparable to the daily needs of the entire state. ... American engineers have created and tested the energy recovery system of the metro car with flywheels driven by a reversible electric DC machine. The experimental metro car was equipped with two braking energy recovery devices with a mass of more than 2 tons each and a length of about 3 m, the mass of the flywheels themselves being about 1/10 of the total mass, and the greater part was accounted for by control reversible electric machines. ”

На фиг.1 представлена принципиальная схема известного транспортного средства [1], оснащенного электроприводом постоянного тока и устройством рекуперации энергии торможения, состоящего из следующих частей: 1 - вал; 2 - маховик; 3 - обратимая электромашина постоянного тока. Транспортное устройство 10 с электрическим приводом приводится в движение от тягового электродвигателя 5 постоянного тока, соединенного с движущими колесами. Внутренняя цепь электропитания 9 тягового электродвигателя 5 транспортного средства 10 соединена токосъемником 6 с внешней цепью электропитания 7 и с блоком электропитания постоянным током 8, находящимся на неподвижном основании 11. Тяговый электродвигатель 5 постоянного тока, включенный во внутреннюю цепь электропитания 9, управляется с помощью управляющего устройства 4, которое осуществляет питание его как от внешней цепи электропитания 7 через токосъемник 6, так и от обратимой электромашины 3, осуществляющей в режиме электрогенератора преобразование кинетической энергии маховика 2 в электроэнергию. При торможении управляющее устройства 4 может отключать внешнюю цепь электропитания 7 и переключать тяговый электродвигатель 5 в режим электрогенератора, а обратимую электромашину 3 - в режим электродвигателя, что приводит к увеличению скорости вращения маховика 2 и накоплению кинетической энергии. Таким образом управляющее устройство 4, на которое воздействует сигнал ψ4 водителя, переводит машину в режим торможения с рекуперацией кинетической энергии торможения в маховик или в режим движения с постоянной скоростью или разгона с использованием ранее запасенной энергии маховика, преобразуемой в электроэнергию обратимой электромашиной 3. Экономия электроэнергии устройства рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом в эксплуатации достигала около 30%.Figure 1 presents a schematic diagram of a known vehicle [1], equipped with a direct current electric drive and a braking energy recovery device, consisting of the following parts: 1 - shaft; 2 - flywheel; 3 - reversible DC electric machine. An electrically driven transport device 10 is driven by a direct current traction motor 5 connected to the driving wheels. The internal power supply circuit 9 of the traction motor 5 of the vehicle 10 is connected by the current collector 6 to the external power supply circuit 7 and to the DC power supply unit 8 located on the fixed base 11. The DC traction motor 5 included in the internal power supply circuit 9 is controlled by a control device 4, which supplies it both from an external power supply circuit 7 through a current collector 6, and from a reversible electric machine 3, which operates in the mode of an electric generator The formation of the kinetic energy of the flywheel 2 into electricity. When braking, the control device 4 can turn off the external power supply circuit 7 and switch the traction motor 5 to the electric generator mode, and the reversible electric machine 3 to the electric motor mode, which leads to an increase in the rotation speed of the flywheel 2 and the accumulation of kinetic energy. Thus, the control device 4, which is influenced by the signal ψ 4 of the driver, puts the car into braking mode with the recovery of kinetic energy of braking into the flywheel or into the mode of movement with constant speed or acceleration using previously stored energy of the flywheel, converted into electricity by a reversible electric machine 3. Saving The electric energy recovery device energy transport with electric drive in operation reached about 30%.

Однако известное устройство рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом имеет следующие недостатки:However, the known transport energy recovery device with electric drive has the following disadvantages:

а) значительное увеличение стоимости, габаритных размеров и массы транспортного устройства;a) a significant increase in the cost, overall dimensions and mass of the transport device;

б) снижение полезной нагрузки транспортного устройства и КПД рекуперации, так как возникает необходимость рекуперировать энергию торможения дополнительной значительной массы устройства рекуперации.b) reducing the payload of the transport device and the recovery efficiency, since there is a need to recover the braking energy of an additional significant mass of the recovery device.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков устройств рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом и увеличение КПД рекуперации энергии за счет снижения подвижной массы электрического транспорта. Поставленная цель достигается тем, что рекуператор энергии торможения ставится не на транспортном средстве, а на неподвижном основании и связывается через дополнительное управляющее устройство с внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током. Тем самым установка рекуператора энергии торможения не приводит к увеличению подвижной массы транспорта с электрическим приводом.The aim of the present invention is to remedy these disadvantages of energy recovery vehicles with electric drive and increase the efficiency of energy recovery by reducing the moving mass of electric vehicles. This goal is achieved by the fact that the braking energy recuperator is placed not on the vehicle, but on a fixed base and is connected via an additional control device to an external power supply circuit and a DC power supply unit. Thus, the installation of a braking energy recuperator does not lead to an increase in the moving mass of vehicles with electric drive.

Известно устройство рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом, включающее неподвижное основание с установленными на нем внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током, соединенными между собой, а также транспортное средство с установленными в нем управляющим устройством, соединенным внутренней цепью электропитания с тяговым электродвигателем постоянного тока и устройством рекуперации энергии торможения, состоящим из обратимой электромашины постоянного тока, соединенной валом с маховиком; причем управляющее устройство соединено токосъемником с внешней цепью электропитания.A device for recovering transport energy with an electric drive is known, including a fixed base with an external power supply circuit mounted thereon and a direct current power supply unit interconnected, as well as a vehicle with a control device installed therein connected by an internal power supply circuit to a DC traction motor and a braking energy recovery device consisting of a reversible direct current electric machine connected by a shaft to a flywheel; moreover, the control device is connected by a current collector to an external power supply circuit.

Предлагается устройство рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом, отличающееся тем, что в нем дополнительно установлено на неподвижном основании управляющее устройство, связанное с одной стороны с устройством рекуперации энергии торможения, а с другой стороны с внешней цепью электропитания и с блоком электропитания постоянным током.A transport energy recovery device with an electric drive is proposed, characterized in that it additionally has a control device installed on a fixed base, connected on one side to a braking energy recovery device, and on the other hand, to an external power supply circuit and to a DC power supply unit.

Новые полезные свойства предлагаемого устройства рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом появляются в результате того, что электропитание рекуператора энергии торможения переносится из внутренней цепи электропитания транспортного средства во внешнюю цепь электропитания.New useful properties of the proposed vehicle energy recovery device with electric drive appear as a result of the fact that the power supply of the braking energy recuperator is transferred from the vehicle’s internal power supply circuit to the external power supply circuit.

Существенные признаки предлагаемого устройства, которые совпадают с признаками аналога, заключаются в том, что предлагаемое устройство включает неподвижное основание, вал, маховик, тяговый двигатель и обратимую электромашину постоянного тока, внутреннюю и внешнюю цепи электропитания транспортного средства, связанные токосъемником и управляющим устройством.The essential features of the proposed device, which coincide with the characteristics of the analogue, are that the proposed device includes a fixed base, a shaft, a flywheel, a traction motor and a reversible DC electric machine, internal and external vehicle power circuits connected by a current collector and a control device.

Существенное отличие предлагаемого устройства от аналога заключаются в том, что включает дополнительное управляющее устройство, которое установлено на неподвижном основании и соединено с внешней цепью электропитания транспортного средства. Это является важным отличием предлагаемого устройства от аналога, так как позволяет установить дополнительное управляющее устройство на неподвижном основании.A significant difference of the proposed device from the analogue is that it includes an additional control device, which is mounted on a fixed base and connected to the vehicle’s external power circuit. This is an important difference between the proposed device from the analogue, as it allows you to install an additional control device on a fixed base.

Дополнительное отличие предлагаемого устройства состоит в том, что дополнительно управляющее устройство имеет независимый вход для коррекции и настройки характеристики.An additional difference of the proposed device is that in addition the control device has an independent input for correction and adjustment of the characteristic.

Существенные признаки предлагаемого устройства, которые не совпадают с признаками аналога, заключаются в том, что включает дополнительное управляющее устройство, которое соединено с внешней цепью электропитания транспортного средства и рекуператором энергии торможения.The essential features of the proposed device, which do not coincide with the characteristics of the analogue, are that it includes an additional control device that is connected to the vehicle’s external power circuit and the braking energy recuperator.

Основная совокупность существенных признаков заявляемого устройства, позволяющая реализовать достижение заявленного технического результата, заключается в том, что в нем дополнительно установлено на неподвижном основании второе управляющее устройство, связанное с одной стороны с устройством рекуперации энергии торможения, а с другой стороны с внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током.The main set of essential features of the claimed device, which allows to achieve the claimed technical result, is that it additionally has a second control device installed on a fixed base, connected on one side to a braking energy recovery device, and on the other hand to an external power supply circuit and a unit DC power supply.

Известно устройство рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом, включающее неподвижное основание с установленными на нем внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током, соединенными между собой, а также транспортное средство с установленными в нем управляющим устройством, соединенным внутренней цепью электропитания с тяговым электродвигателем постоянного тока и устройством рекуперации энергии торможения, состоящим из обратимой электромашины постоянного тока, соединенной валом с маховиком; причем управляющее устройство соединено токосъемником с внешней цепью электропитания, отличающееся тем, что в нем дополнительно установлено на неподвижном основании второе управляющее устройство, связанное с одной стороны с устройством рекуперации энергии торможения, а с другой стороны с внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током.A device for recovering transport energy with an electric drive is known, including a fixed base with an external power supply circuit mounted thereon and a direct current power supply unit interconnected, as well as a vehicle with a control device installed therein connected by an internal power supply circuit to a DC traction motor and a braking energy recovery device consisting of a reversible direct current electric machine connected by a shaft to a flywheel; moreover, the control device is connected by a current collector to an external power supply circuit, characterized in that it additionally has a second control device mounted on a fixed base, connected on one side to a braking energy recovery device, and on the other hand, to an external power supply circuit and a DC power supply unit.

Дополнительное отличие предлагаемого устройства состоит в том, что известное общее управляющее устройство тягового электродвигателя 5 и обратимой электромашины 3 рекуператора разделяется на два отдельных, стоящих во внутренней и внешней сетях электропитания, а дополнительно управляющее устройство имеет независимый вход для коррекции и настройки его характеристики в зависимости от числа работающих на линии транспортных средств. Управляющим импульсом управляющего устройства 12, служащего для организации процессом рекуперации энергии торможения, является сигнал управления в зависимости от величины и направления потока энергии в сети постоянного тока (внешней и внутренней), формирующийся путем сравнения напряжений электрической цепи переменного и постоянного тока. Этот сигнал связан с напряжениями во внешней и внутренней цепи электропитания, характеристикой блока электропитания 8 и с нагрузкой транспортной машины, пропорциональной току тягового двигателя.An additional difference of the proposed device is that the well-known common control device of the traction motor 5 and the reversible electric machine 3 of the recuperator is divided into two separate ones standing in the internal and external power supply networks, and the control device additionally has an independent input for correction and adjustment of its characteristics depending on the number of vehicles operating on the line. The control pulse of the control device 12, which is used to organize the braking energy recovery process, is a control signal depending on the magnitude and direction of the energy flow in the DC network (external and internal), which is formed by comparing the voltages of the AC and DC electric circuits. This signal is connected with the voltages in the external and internal power supply circuit, the characteristic of the power supply unit 8 and with the load of the transport machine, proportional to the current of the traction motor.

Лучший вариант устройства заключается в том, что дополнительное управляющее устройство имеет независимый вход для оперативного вмешательства в работу его при превышении скорости вращения маховика допустимой скорости и других аварийных обстоятельствах.The best version of the device is that the additional control device has an independent input for operative intervention in its operation if the flywheel rotational speed exceeds the permissible speed and other emergency circumstances.

Сравнение свойств заявляемого и известного решений показывает, что у заявляемого решения появляются новые свойства, не совпадающие со свойствами известных решений, и что заявляемое решение обладает существенными отличиями.A comparison of the properties of the claimed and known solutions shows that the proposed solution has new properties that do not match the properties of the known solutions, and that the claimed solution has significant differences.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.2 изображена схема предлагаемого устройства рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом, которое включает неподвижное основание 11 с установленными на нем дополнительным управляющим устройством рекуперации энергии торможения 12, которое связано с внешней цепью электропитания 7, блоком электропитания 8 постоянным током и электромеханическим аккумулятором энергии, состоящим из соединенных между собой валом 1 обратимой электромашины 3 постоянного ток и маховика 2. Причем, дополнительное управляющее устройство 12 имеет независимый вход управления ψ12 для оперативного вмешательства в работу его при превышении скорости вращения маховика допустимой скорости и других аварийных обстоятельствах.The invention is illustrated by drawings. Figure 2 shows a diagram of the proposed transport energy recovery device with an electric drive, which includes a fixed base 11 with an additional brake energy recovery control device 12 installed on it, which is connected to an external power supply circuit 7, a DC power supply unit 8 and an electromechanical energy accumulator, consisting of interconnected shaft 1 of a reversible electric machine 3 direct current and flywheel 2. Moreover, the additional control device 12 has no dependent control input ψ 12 for surgical intervention in its operation when the flywheel rotation speed is exceeded by the permissible speed and other emergency circumstances.

Транспортное устройство 10 с электрическим приводом приводится в движение от тягового электродвигателя 5 постоянного тока, соединенного с движущими колесами. Тяговый электродвигатель 5 постоянного тока, который включен во внутреннюю цепь электропитания 9 и управляется с помощью управляющего устройства 4, осуществляющее его питание его от внешней цепи электропитания 7 через токосъемник 6. Управление транспортным средством 10 осуществляется водителем при помощи управляющего устройства 4, воздействующим на вход ψ4 его. Причем, управляющее устройство 4 соединено с внешней цепью электропитания 7 токосъемником 6.An electrically driven transport device 10 is driven by a direct current traction motor 5 connected to the driving wheels. The DC traction motor 5, which is included in the internal power supply circuit 9 and is controlled by a control device 4, is powered by an external power supply circuit 7 through a current collector 6. The vehicle 10 is controlled by the driver using a control device 4 acting on the input ψ 4 of it. Moreover, the control device 4 is connected to an external power supply circuit 7 by a current collector 6.

Управляющее устройство 12, соединенное с одной стороны с внешней цепью электропитания 7, а с другой стороны с блоком питания постоянным током и устройством рекуперации энергии торможения, служит для организации процесса рекуперации энергии торможения.The control device 12, connected on one side to an external power supply circuit 7, and on the other hand to a DC power supply and a braking energy recovery device, serves to organize the braking energy recovery process.

Лучший вариант устройства заключается в том, что дополнительное управляющее устройство 12 имеет независимый вход для оперативного вмешательства в работу его при превышении скорости вращения маховика 2 допустимой скорости и других аварийных обстоятельствах.The best version of the device is that the additional control device 12 has an independent input for surgical intervention in its operation when the rotation speed of the flywheel 2 exceeds the permissible speed and other emergency circumstances.

Работа устройстваDevice operation

Движение транспортного средства 10 управляется водителем воздействием на вход ψ4 управляющего устройства 4, которое, в свою очередь, воздействует на тяговый электродвигатель 5 (фиг.2). Скорость транспортного устройства 10 определяется развиваемой мощностью тягового электродвигателя 5 и мощностью сил сопротивления движению. При равенстве их происходит установившееся движение с постоянной скоростью. Таким образом при установившемся движении транспортного устройства наблюдается баланс сил движущих и сопротивления.The movement of the vehicle 10 is controlled by the driver by acting on the input ψ 4 of the control device 4, which, in turn, acts on the traction motor 5 (figure 2). The speed of the transport device 10 is determined by the developed power of the traction motor 5 and the power of the forces of resistance to movement. If they are equal, a steady movement occurs at a constant speed. Thus, with the steady movement of the transport device, a balance of driving forces and resistance is observed.

Остановка движения транспортного устройства вызывается воздействием водителя на вход ψ4 управляющего устройства 4 на снижение мощности тягового двигателя 8, т.е. нарушением баланса сил движущих и сопротивления, которое сопровождается увеличением напряжения во внешней цепи электропитания 7. Рекуперативное торможение, вызываемое переключением тягового электродвигателя 5 в режим электрогенератора, сопровождается еще большим ростом напряжения во внешней цепи электропитания 7, так как вызывается изменением направления потока энергии от транспортного средства 10 во внешнюю цепь электропитания 7.The stop of the movement of the transport device is caused by the influence of the driver on the input ψ 4 of the control device 4 to reduce the power of the traction motor 8, i.e. violation of the balance of driving forces and resistance, which is accompanied by an increase in voltage in the external power supply circuit 7. The regenerative braking caused by switching the traction motor 5 to the generator mode is accompanied by an even greater increase in voltage in the external power supply circuit 7, as it is caused by a change in the direction of energy flow from the vehicle 10 to the external power supply 7.

Диаграмма изменения напряжения U во внешней цепи электропитания 7, служащее управляющим импульсом для организации процессом рекуперации энергии торможения, представлена на фиг.3. Статистическая характеристика напряжения U во внешней цепи электропитания 7 связана характеристикой блока электропитания 8 с нагрузкой W (ток или мощность) во внутренней цепи электропитания 9. Эту характеристику условно можно разделить на три зоны: 1 - зона рекуперативного торможения при переводе водителем транспортного средства тягового электродвигателя в генераторный режим; 2 - зона равномерного установившегося движения транспортного средства с постоянной скоростью; 3 - зона разгона транспортного средства с повышенной водителем мощностью тягового электродвигателя.The diagram of the voltage U in the external power supply circuit 7, which serves as a control pulse for organizing the recovery of braking energy, is presented in Fig.3. The statistical characteristic of the voltage U in the external power supply circuit 7 is related to the characteristic of the power supply unit 8 with the load W (current or power) in the internal power supply circuit 9. This characteristic can be conditionally divided into three zones: 1 - regenerative braking zone when the vehicle driver transfers the traction motor to generator mode; 2 - zone of steady steady movement of the vehicle at a constant speed; 3 - acceleration zone of a vehicle with an increased driver power of the traction motor.

При снижении мощности W и тока тягового двигателя 5 напряжение U во внешней цепи электропитания 7, определяемое характеристикой блока электропитания 8, растет. При росте мощности W и тока тягового двигателя 5 напряжение U во внешней цепи электропитания 7, определяемое характеристикой блока электропитания 8, падает. Эту характеристику можно рассчитать или определить экспериментальным образом. Она должна учитывать статистическую характеристику режимов движения электрического транспорта. Естественно, она будет иметь отличия от динамической характеристики и должна учитывать параметры электромаховичного рекуператора энергии торможения, поэтому в управляющее устройство 12 необходимо вводить ограничение по скорости вращения вала 1, чтобы избежать разрыва маховика 2. Для этого система управления 10 должна иметь дополнительный вход управления ψ12 для коррекции характеристик, и с этой задачей лучше всего справится ЭВМ.When reducing the power W and the current of the traction motor 5, the voltage U in the external power supply circuit 7, determined by the characteristic of the power supply unit 8, increases. When the power W and the current of the traction motor 5 increase, the voltage U in the external power supply circuit 7, determined by the characteristic of the power supply unit 8, drops. This characteristic can be calculated or determined experimentally. It should take into account the statistical characteristics of the modes of electric transport. Naturally, it will have differences from the dynamic characteristics and must take into account the parameters of the electromachic braking energy recuperator, therefore, it is necessary to introduce a restriction on the speed of rotation of the shaft 1 in the control device 12 in order to avoid breakage of the flywheel 2. For this, the control system 10 must have an additional control input ψ 12 for correction of characteristics, and this task is best handled by a computer.

Работа предлагаемой системы рекуперации происходит следующим образом. При торможении с рекуперацией энергии напряжение во внешней сети 7 (зона 1 на фиг.3) в виду изменения направления потока энергии резко возрастает и система управления 12 переключает обратимую электромашину 3 в режим двигателя, что приводит к увеличению скорости вращения и запаса кинетической энергии маховика 2. При остановке транспортного средства 10 и в зоне движения 2 с постоянной скоростью напряжение U внешней сети 7 снижается до Uхолостого хода и управляющее устройство 12 отключает обратимую электромашину 3 от внешней сети электропитания 7. При разгоне воздействием водителя ψ4 на управляющее устройство 4 для увеличения скорости движения транспортного средства (зона 3 фиг.3) возрастает мощность W, потребляемая тяговым электродвигателем 5 от внешней сети 7, и напряжение падает U ниже значения его на холостом ходу и стоянке, поэтому система управления 12 переключает обратимую электромашину 3 в режим электрогенератора, который отдает электрическую энергию во внешнюю сеть 7, снижая скорость вращения маховика 2. Таким образом при разгоне дисбаланс сил движущих и сопротивления нарушается и дополнительная энергия передается от маховика 2 транспортному средству 10.The work of the proposed recovery system is as follows. When braking with energy recovery, the voltage in the external network 7 (zone 1 in Fig. 3) sharply increases due to changes in the direction of energy flow and the control system 12 switches the reversible electric machine 3 into engine mode, which leads to an increase in the rotation speed and the kinetic energy reserve of the flywheel 2 . When the vehicle 10 is stopped and in the driving zone 2 at a constant speed, the voltage U of the external network 7 decreases to U idle and the control device 12 disconnects the reversible electric machine 3 from the external power supply 7. When accelerating by the influence of the driver ψ 4 on the control device 4, to increase the vehicle speed (zone 3 of FIG. 3), the power W consumed by the traction motor 5 from the external network 7 increases, and the voltage drops U below its value at idle and parking, therefore the control system 12 switches the reversible electric machine 3 to the electric generator mode, which transfers electric energy to the external network 7, reducing the rotation speed of the flywheel 2. Thus, when accelerating, the imbalance of the driving forces and the resistance violates Xia and additional energy is transferred from the flywheel 2 of the vehicle 10.

При торможении машины дисбаланс сил движущих и сопротивления нарушается в обратную сторону, что вызывает изменение направления движения энергии от тягового электродвигателя 5, работающего в режиме электрогенератора, к обратимой электромашине 3, работающей в режим электродвигателя и раскручивающей маховик 2.When the machine brakes, the imbalance of the driving forces and resistance is violated in the opposite direction, which causes a change in the direction of energy movement from the traction motor 5 operating in the electric generator mode to the reversible electric machine 3 operating in the electric motor mode and untwisting the flywheel 2.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Заявляемое устройство рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом позволяет повысить эффективность расхода электроэнергии по сравнению с известными устройствами. Применение его позволяет снизить потери энергии и повысить экономичность на любых неустановившихся режимах работы путем рекуперации энергии торможения.The inventive device for the recovery of energy from vehicles with an electric drive can improve the efficiency of energy consumption compared to known devices. Its application allows to reduce energy losses and increase efficiency in any unsteady operating modes by recovering braking energy.

Claims (2)

1. Устройство рекуперации энергии транспорта с электрическим приводом, включающее неподвижное основание с установленными на нем внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током, соединенными между собой, а также транспортное средство с установленными в нем управляющим устройством, соединенным внутренней цепью электропитания с тяговым электродвигателем постоянного тока и устройством рекуперации энергии торможения, состоящим из обратимой электромашины постоянного тока, соединенной валом с маховиком; причем управляющее устройство соединено токосъемником с внешней цепью электропитания, отличающееся тем, что в нем дополнительно установлено на неподвижном основании управляющее устройство, связанное с одной стороны с устройством рекуперации энергии торможения, а с другой стороны с внешней цепью электропитания и блоком электропитания постоянным током.1. A vehicle energy recovery device with an electric drive, including a fixed base with an external power supply circuit mounted on it and a direct current power supply unit interconnected, as well as a vehicle with a control device installed in it, connected by an internal power supply circuit to a DC traction motor and a braking energy recovery device consisting of a reversible direct current electric machine connected by a shaft to a flywheel; moreover, the control device is connected by a current collector to an external power supply circuit, characterized in that it additionally has a control device mounted on a fixed base, connected on one side to a braking energy recovery device, and on the other hand, to an external power supply circuit and a DC power supply unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительное управляющее устройство имеет независимый вход для коррекции и настройки его характеристики. 2. The device according to claim 1, characterized in that the additional control device has an independent input for correction and adjustment of its characteristics.
RU2013154247/11A 2013-12-06 2013-12-06 Power recuperator for electrically driven vehicle RU2537206C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154247/11A RU2537206C1 (en) 2013-12-06 2013-12-06 Power recuperator for electrically driven vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154247/11A RU2537206C1 (en) 2013-12-06 2013-12-06 Power recuperator for electrically driven vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537206C1 true RU2537206C1 (en) 2014-12-27

Family

ID=53287612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013154247/11A RU2537206C1 (en) 2013-12-06 2013-12-06 Power recuperator for electrically driven vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537206C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL427011A1 (en) * 2018-09-12 2019-07-29 Korbut Robert Wizard Machine driving shaft
PL424815A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-23 Adam Krzymowski Mechanical device, preferably facilitating acceleration, preferably of motorcycles, using the braking energy

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233858A (en) * 1976-12-27 1980-11-18 The Garrett Corporation Flywheel drive system having a split electromechanical transmission
US4423794A (en) * 1981-03-12 1984-01-03 The Garrett Corporation Flywheel assisted electro-mechanical drive system
RU2438884C2 (en) * 2010-03-12 2012-01-10 Игорь Владимирович Леонов Vehicle braking power recuperator
RU132405U1 (en) * 2013-05-23 2013-09-20 Зотов Алексей Вячеславович Flywheel system for regenerative braking of electric rolling stock

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233858A (en) * 1976-12-27 1980-11-18 The Garrett Corporation Flywheel drive system having a split electromechanical transmission
US4423794A (en) * 1981-03-12 1984-01-03 The Garrett Corporation Flywheel assisted electro-mechanical drive system
RU2438884C2 (en) * 2010-03-12 2012-01-10 Игорь Владимирович Леонов Vehicle braking power recuperator
RU132405U1 (en) * 2013-05-23 2013-09-20 Зотов Алексей Вячеславович Flywheel system for regenerative braking of electric rolling stock

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL424815A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-23 Adam Krzymowski Mechanical device, preferably facilitating acceleration, preferably of motorcycles, using the braking energy
PL427011A1 (en) * 2018-09-12 2019-07-29 Korbut Robert Wizard Machine driving shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7246686B2 (en) Power supply for elevator systems having variable speed drives
CN103732467B (en) Method and motor vehicles for brake motor-car
US10680540B2 (en) Apparatus for controlling motorized vehicle
CN101817471A (en) Super capacitor energy-storage type elevator driver
CN102166963A (en) Brake energy feedback control method of pure electric automobile
CN103199629A (en) Energy storage apparatus for railway vehicles by adopting a bidirectional dc-dc converter
CN102774385B (en) Electric locomotive and power supply system and power supply method thereof
CN108455419B (en) Power control system for battery-driven elevator
CN201525701U (en) Intelligent speed regulation and control device of crown block
US11065966B2 (en) Apparatus for controlling motorized vehicle
JP2011004566A (en) Auxiliary power supply apparatus for electric vehicle
Evstaf’Ev et al. Energy converters for hybrid traction power systems used in electric transport
WO2015198119A1 (en) A vehicle control apparatus for a regenerative braking system based on the battery imput power
RU2537206C1 (en) Power recuperator for electrically driven vehicle
CN202541337U (en) Hybrid electric vehicle brake system and hybrid electric vehicle using same
CN201113907Y (en) Hoisting machine variable-frequency speed-regulating device
CN201817202U (en) Diesel generator set hybrid power energy-saving system based on flywheel for energy storage
CN105059129A (en) Hybrid power source, energy supply system using same and electric automobile
CN103009989A (en) Mixed current source type energy transmitting and driving equipment
JP5419745B2 (en) Series hybrid vehicle control system
CN105644386A (en) Electric driven system and vehicle
JP4686394B2 (en) Electric vehicle control device
CN201887565U (en) Electric vehicle energy recovery system with energy storage capacitor and DC voltage stabilizer
CN203411208U (en) Energy-storage type lifter
Mitronikas et al. Energy saving during modern lift operation