自行车制动能量回收控制系统的设计

自行车制动能量回收控制系统的设计*

袁 翔，熊 智，蒋 鹏，李 化

【摘 要】摘要：针对自行车频繁制动损耗能量的问题，对自行车制动过程中能量流动情况、电机再生制动、锂电池充电展开研究，对自行车制动过程中能量损耗、电机再生制动控制策略进行了归纳，提出了一种基于STC15F2K60S2内核单片机的自行车制动能量回收控制系统，通过改装公路自行车，搭建具有该系统的试验样车，在不同骑行道路上选择不同制动模式进行制动试验。研究结果表明，该系统能够根据车速以及骑行者的意愿选用合理的制动模式，在考虑骑行安全的前提下充分回收制动能量，明显提高了自行车的能源效率。 【期刊名称】机电工程 【年(卷),期】2016(033)008 【总页数】6

【关键词】自行车；制动能量；能量回收；控制系统；回收效率

0 引 言

21世纪，节能、环保已成为社会关注的核心主题，许多城市倡导自行车健康出行。在城市骑行的自行车频繁制动减速或停车，使得自行车动能主要通过机械制动以热量的形式消耗，降低了自行车能源效率[1]。制动能量回收又称再生制动[2]，对于自行车而言，是指在制动减速或停车过程中，使电机处于发电状态，将部分动能转化为电能储存起来，同时回收能量时产生的电磁力对车轮施加回馈转矩进行制动。国外很早就已推出回收自行车制动能量的概念：配备轮毂式电机和蓄电池回收动能[3]、在自行车上加装类似混合动力汽车的动能回收装置等[4]；国内对自行车制动能量回收的研究还处于起步阶段：通过涡卷簧式回收