Rozwój energooszczędnych napędów hydrostatycznych z odzyskiem energii *

STRESZCZENIE: Podczas hamowania odzyskowego możliwy jest odzysk energii kinetycznej i jej magazynowanie w akumulatorach hydraulicznych, a dwukierunkowy przepływ energii pozwala na realizację całego cyklu ruchu pojazdu. Przedstawiono modele dynamiczne, wyniki symulacji i testów eksperymentalnych elektrohydraulicznego układu hydrostatycznego z regulacją wtórną, który nadaje się do zastosowania w hydraulicznych układach napędów hybrydowych. Dobór parametrów regulacji jednostki wtórnej ma kluczowe znaczenie w kwestii poprawy efektywności hydraulicznych napędów hybrydowych. Obecnie napędy hydrostatyczne mają dużo większą moc na jednostkę masy od maszyn elektrycznych, dlatego znacznie korzystniejsze jest ich zastosowanie w szeregowych napędach hybrydowych.

SŁOWA KLUCZOWE: rekuperacja energii, akumulacja energii, hamowanie odzyskowe, hydrostatyczny układ napędowy, hydrauliczny napęd hybrydowy

ABSTRACT: Recovery of kinetic energy for its subsequent storage in hydraulic accumulators may be performed due to employment of regenerative braking. It is due to two-directional energy flow that the whole cycle of vehicle movement is made possible. Dynamic models, simulation results, and experimental tests of a electro-hydraulic hydrostatic systems with secondary control are presented, which can be used in hydraulic hybrid powertrains. Selection of control parameters of the secondary unit has the decidedly key meaning for improvement of efficiency of the hydraulic hybrid drives. Today’s hydrostatic drives can handle much more power per unit mass than electric machines, which implies a considerable advantage of series hydraulic hybrids.

KEYWORDS: energy recuperation, energy accumulation, recuperative braking, hydrostatic powertrains, hydraulic hybrid drives

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Baseley S., Ehret C., Greif E., Kliffken M. “Hydraulic Hybrid Systems for Commercial Vehicles”. SAE Technical Paper (2007).
• Bartłomiejczyk M., Połom M. „Napięcie sieci trakcyjnej jako wyznacznik możliwości zwiększenia odzysku energii”. Eksploatacja. 4 (2013).
• Dindorf R., Woś P. “Development of hydraulic power systems”. Monografie, Studia, Rozprawy M63. Kielce: Politechnika Świętokrzyska, 2016.
• Dindorf R., Woś P. „Przetworniki i układy pomiarowe w systemach hydraulicznych i pneumatycznych”. Monografie, Studia, Rozprawy M63. Kielce: Politechnika Świętokrzyska, 2014.
• Dindorf R. “Dynamic modelling of hydrostatic transformation with secondary control”. Monography: Setected Problems of Modeling and Control in Mechanics. Monografie, Studia, Rozprawy M19. Kielce: Politechnika Świętokrzyska, 2011.
• Dindorf R. „Napędy płynowe. Podstawy teoretyczne i metody obliczania napędów hydrostatycznych i pneumatycznych. Podręcznik akademicki”. Kielce: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, 2009.
• Dindorf R. „Modelowanie i symulacja nieliniowych elementów i układów regulacji napędów płynowych”. Monografia 44. Kielce: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, 2004.
• Do H.T., Dinh Q.T., Ahn K.K., Ho T.H. “Development of a novel hydrostatic transmission system for braking energy regeneration”. Proceedings of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power. Okinawa, 25 października 2011.
• Han T.-R. “On a flywheel-based regenerative braking system for regenerative energy recovery”. Proceedings of Green Energy and Systems Conference 2013. Long Beach, CA, USA, 2013.
• “Hybrid Air: An innovative full-hybrid patrol solution for the car of the future”. PSA Group, 2013.
• Ibrahim M.S.A. “Investigation of Hydraulic Transmissions for Passenger Cars”. Aachen: Diss. RWTH Aachen University, Shaker Verlag, 2011.
• Kordak R. “Hydrostatic drives with secondary control”. The Hydraulic Trainer. 6. Lohr am Main: Rexroth, 1996.
• Lindzus E. “HRB – Hydrostatic Regenerative Braking System: The Hydraulic Hybrid Drive from Bosch Rexroth”. www.boschrexroth.com.
• Murrenhof H. Wallentowitz H. “Fluidtechnik für mobile Anwedungen“. Aachen: RWTH, 1995.
• Nikolaus H.W. “Hydrostatische Antriebe mit Sekundärgeregelter und Energiegewinnung“. Lohr am Main: Rexroth, 1996.
• Pawelski Z. „Napęd hybrydowy dla autobusu miejskiego”. Łódź: Politechnika Łódzka, 1986.
• Petrič J. “Modeling of hydro-pneumatic energy storage system”. 8^th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation. Cardiff, Wales UK, 10–13 września 2013.
• Rydberg K.-E. “Energy efficient hydraulic hybrid drives”. The 11^th Scandinavian International Conference on Fluid Power – SICFP’09. 2–4 czerwca 2009, Linköping, Sweden.
• Schärlund L. „Hydraulic Hybrids, Parker PMDE Trollhättan. Presentation at IFS meeting in Eskilstuna” 5 listopada 2008.
• Woś P., Dindorf R. “Adaptive control of the electro-hydraulic servo-system with external disturbances”. Asian Journal of Control. 15, 4 (2013).

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.8-9.114