经常使用了哪些外围技术 马自达独有的“减速能量再生系统”

汽车 2023-04-16 21:48:54 浏览
经常使用了哪些外围技术

随着汽车耗电量的参与,交流发电机作为电源的经常使用变得越来越复杂。如何在升高发起机油耗的同时有效地经常使用发电机,各大汽车制作商都在潜心钻研。而马自达则驳回了外围整机“双电层电容器”。

i-ELOOP系统最早在2012款的

阿特兹

各级别车型中搭载,是马自达独有的减速能量再生系统。车辆行驶时的动能在减速环节中被制动单元转化为热能监禁到,这些原本会被糜费掉的能量,经过电动/发电机组启动再生,贮存在蓄电装置(主要是镍氢电池/锂离子电池)中,用于后续的行驶,以减轻负载发起机和提高燃油效率。

i-ELOOP雷同具备再生减速时糜费的能量的性能,但它的特点是专门为“缩小交流发电机发电的时机”而开发的。汽车行驶时必需驱动交流发电机,为汽车经常使用的电器设施提供电力。为了驱动交流发电机,大概必需消耗行驶时发起机发生的输入功率的10%。

不论发起机的最大输入功率是多少千瓦,在郊区和加快公路上颠簸行驶所必需的输入功率都在5到6千瓦左右。另一方面,汽车装备了各种电气部件,如发起机电气部件、能源转向、音响系统、空调、前大灯和雨刷器。消耗电流因行驶条件而异,但粗略地说,消耗约500W。当必需运转5-6kW 时,用交流发电机来供电是很费力的。假设把减速时的能量贮存在蓄电装置中,等以后必需用电的时分再经常使用,那时分发电机就不用须施展作用了,发起机就可以颠簸运转了,燃油效率就会提高。

i-ELOOP 由可变电压交流发电机、双电层电容器、DC-DC 转换器和铅蓄电池组成。铅蓄电池装备了允许高输入和高输入的怠速中止性能(i-stop)。经过向 PCM(能源总成管制单元)参与性能来口头管制。

马自达现在开发这套系统的指标是

在频繁减速和减速的实在驾驶场景中将燃油效率提高约10%。

蓄电装置的容量是在电容器的前提下确定的,但在此之前,马自达对双电层电容器、锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池启动比拟钻研。还思考了将减速时的动能转化为电能的交流发电机的规格对蓄电装置能否有影响。

交流发电机的电压理论为12-14V,但马自达最后经常使用的交流发电机具备将电压管制在12-25V范畴内。假设提高发电时的电压,可以瞬间回收少量能量。但是,无论发生多少电能,若不可贮存于电能贮存装置中,便毫有意义。这就是具备出色功率密度的电容器施展作用的中央。

就电流可接受性(功率密度)而言,丢弃了铅酸和镍氢电池。最终在锂离子电池和双电层电容之间抉择,但思考到经常使用条件和环境,锂离子电池必需冷却系统,担忧再失效率会降落且会延长经常使用寿命周期,最后则抉择了双电层电容。

马自达独有的“减速能量再生系统”

该电池是马自达与日本贵弥功独特开发的双电层电容器,重量约6公斤。在必定条件下,电容器在6秒左右可以回收25kJ的减速能量,而锂离子电池只能回收7-9kJ,镍氢电池只能回收3-4kJ。

只管确定了双电层电容器,但将其运作于量产车辆仍存在一些疑问。只管它有或者在短时间内再生大电流,但为了实如今发起机室的装置,必需克服在极热区域因外部发热而造成的温度回升。从老本和重量的角度来看,不思考建造冷却系统是一个前提。因此,马自达与双电层电容器供应商Nippon Chemi-Con独特开发了电池/模块,升高了接触电阻并提上下温长久性,使其适宜车载经常使用。

阿特兹

开发初期并没有决议装置i-ELOOP,而是在规划设计启动的阶段决议运作i-ELOOP,因此将5个电池(单电池2.5V)分红两层重叠。要经常使用的模块的状态取决于残余空间的便利性。马自达解释说:将供电系统集中在机舱内的缘由是“延长线束并缩小电力传输损失”。

将交流发电机设为12至 25V 的可变电压有助于提高能量再失效率,但作为替换,电流流向12V的电气设施时必需降压,因此必需一个 DC-DC 转换器来成功这一目的。675W的输入是由于用电设施的电流消耗预计最大为50A,和电容一样,也没有建冷却系统,所以将模块放在副驾驶座上方。

当 i-ELOOP 运转时,它会在减速时期(燃料切断时期)再生能量并将电能存储在电容器中。怠速中止经常使用存储在电容器中的电能。假设在关上减速器时电容器有残余电量,则交流发电机将中止发电。结果,可以节俭驱动交流发电机所消耗的燃料(=提高燃料效率)。假设没有装置 i-ELOOP,则一直必需经常使用燃油与交流发电机一同发电。

马自达汽车在称怠速中止(i-stop )时期,存储在电容器中的电能用于为电气设施供电。大概一分钟到一分半钟可以由电容器中存储的功率提供。假设怠速熄火时间长,电容曾经用完,则由铅蓄电池供电。据称,除了夏夜下雨等重大用电状况外,简直一切经常使用状况下都不会出现容量无余的状况。可以说,马自达的这套减速能量再生系统设计得十分奇妙。

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