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一種軌道交通車輛制動(dòng)能量氣動(dòng)回收再利用裝置，屬于軌道交通車輛技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型由安裝在 車輛轉(zhuǎn)向架車軸上的凸輪，安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的其余部件組成。其中凸輪、滾子和氣缸活塞桿構(gòu)成凸輪 機(jī)構(gòu)，將車軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為氣缸活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；排氣單向閥、吸氣單向閥連接在氣缸的無桿側(cè)，在氣缸活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)排氣和吸氣功能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣壓能。該裝置能夠?qū)⒅苿?dòng)能直接回 收成氣壓能，以供車輛系統(tǒng)使用。

本發(fā)明提供了一種針對(duì)時(shí)變結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)能量響應(yīng)高效預(yù)示方法，基于時(shí)變結(jié)構(gòu)的能量密度控制方程，結(jié)合時(shí)變結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)在不同頻帶內(nèi)的時(shí)變內(nèi)損耗因子和子系統(tǒng)間的時(shí)變耦合損耗因子，建立時(shí)變結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)的瞬態(tài)能量控制方程，給定初始邊界參數(shù)，采用四階?五階Ｒｕｎｇｅ?Ｋｕｔｔａ算法計(jì)算得到時(shí)變結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)的瞬態(tài)能量響應(yīng)。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了能量密度控制方程中內(nèi)損耗因子引起的功率流動(dòng)項(xiàng)，對(duì)空間體積積分后建立了時(shí)變結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)的能量控制方程，從而將能量分析方法推廣到了時(shí)變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，拓展了目前能量分析方法的研究范圍。同時(shí)，相比于傳統(tǒng)的離散化方法，本發(fā)明采用能量的方法建立結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)的能量控制方程，顯著提高了計(jì)算分析的效率。

本發(fā)明涉及汽車能量回收，旨在提供一種汽車制動(dòng)能量回收裝置及其分段控制方法。該裝置包括超級(jí)電容和電機(jī)、低壓端電流表、雙向Buck-Boost變換器、高壓端電流表、PWM控制器、低壓端繼電器和高壓端繼電器；低壓端繼電器和高壓端繼電器均為單刀雙擲開關(guān)，包括動(dòng)觸點(diǎn)、第一靜觸點(diǎn)和第二靜觸點(diǎn)；低壓端電流表設(shè)于超級(jí)電容與低壓端繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)之間，高壓端電流表設(shè)于電機(jī)與高壓端繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)之間；各設(shè)備分別通過信號(hào)線連接至PWM控制器。本發(fā)明可直接用于現(xiàn)有電動(dòng)汽車和油電混合動(dòng)力汽車上，提高其制動(dòng)能量回收的效率、增加節(jié)能效果、延長(zhǎng)其續(xù)駛里程。

本發(fā)明公開了一種基于能量捕獲的能效公平性優(yōu)化方法，包括： 獲取初始數(shù)據(jù)，包括基站發(fā)射功率、路徑損耗因子、網(wǎng)絡(luò)接收閾值、 用戶與單層網(wǎng)絡(luò)的基站之間的距離、網(wǎng)絡(luò)總帶寬和其它層網(wǎng)絡(luò)的基站 對(duì)用戶的干擾；在頻譜正交分割的情形下，根據(jù)路徑損耗因子和網(wǎng)絡(luò) 接收閾值，得到覆蓋概率的平均對(duì)數(shù)；根據(jù)覆蓋概率的平均對(duì)數(shù)、網(wǎng) 絡(luò)總帶寬和網(wǎng)絡(luò)接收閾值，以網(wǎng)絡(luò)能效值最大為目標(biāo)建立網(wǎng)絡(luò)能效模 型，基于網(wǎng)絡(luò)能效模型得到網(wǎng)絡(luò)接收閾值的隱函數(shù)；將初始數(shù)據(jù)輸入 到網(wǎng)絡(luò)接收閾值的隱函數(shù)，得到最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接收閾值和最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)能效值。 本發(fā)明在保證用戶服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，有效提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量公平性。

利用三維高結(jié)晶度的Bi納米結(jié)構(gòu)抵消儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力，成功構(gòu)筑了首款可充放的Ni//Bi電池（Adv. Mater., 2016, 28, 9188–9195．）。為了進(jìn)一步提高鎳鉍電池的能量密度和壽命，該團(tuán)隊(duì)在前期基礎(chǔ)上最近通過原位活化的策略制備了一種高載量的三維多孔的鉍-碳復(fù)合材料，作為水系鎳鉍電池的高性能負(fù)極材料。這種多孔氮摻雜的碳三維結(jié)構(gòu)不僅可以實(shí)現(xiàn)高載量鉍的均勻負(fù)載，而且可以提供快速的電子傳輸和離子擴(kuò)散的通道，有利于提高電極的容量和倍率性能。因此，制備的鉍-碳復(fù)合電極具有很好的潤濕性和活性面積，表現(xiàn)出較高的容量（2.11 mAh cm-2和166.2 mAh g-1）和優(yōu)異的倍率性能（2.11 mAh cm-2和120 mA cm-2）。更重要的是，基于這種鉍-碳復(fù)合材料為負(fù)極，Ni-NiO為正極組裝的柔性鎳鉍水系可充放電池具有很高的能量密度（16.9 mWh cm-3）和出色的循環(huán)壽命（充放電5000次后仍有94%的容量保持率），優(yōu)于很多研究報(bào)道的水系電池。

汽車在制動(dòng)時(shí)，一般利用車輪制動(dòng)器將汽車的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，車輪制動(dòng)器是根據(jù)摩擦原理制成的；在汽車長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器的熱負(fù)荷非常大，使得制動(dòng)鼓（盤）的溫度大幅度升高，從而使摩擦因數(shù)下降、磨損加大，結(jié)果使制動(dòng)器失去或部分失去制動(dòng)效能。部分大中型商用車安裝的非摩擦原理的電渦流緩速器或液力緩速器能降低制動(dòng)器的熱負(fù)荷，但還沒有制動(dòng)能量回收的功能；電渦流緩速器還需要?jiǎng)?lì)磁，額外消耗電能。本專利設(shè)計(jì)的制動(dòng)能量回收裝置利用發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能給蓄電池充電，回收制動(dòng)能量，當(dāng)汽車制動(dòng)至較低車速時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速

本發(fā)明提供了一種城市軌道列車再生制動(dòng)能量綜合吸收利用系 統(tǒng)，包括能量回饋逆變器、儲(chǔ)能單元、DC/DC 雙向變換器及直流平波 電容；能量回饋逆變器的直流側(cè)、DC/DC 雙向變換器的高壓側(cè)均與直 流平波電容相并聯(lián)，同時(shí)與直流母線的正負(fù)極相并聯(lián)；DC/DC 雙向變 換器的低壓側(cè)與儲(chǔ)能單元相連；能量回饋逆變器的交流側(cè)與牽引變電 站內(nèi)配電變壓器低壓側(cè)相連，用于將直流母線上的再生制動(dòng)能量進(jìn)行 逆變，供牽引變電站內(nèi)用電設(shè)備使用。本發(fā)明還提供了基于上述系統(tǒng) 的再生制動(dòng)能量吸收利用方法。本發(fā)明基于直流母線電壓的變化情

成果描述：本發(fā)明公開了一種基于控制沖擊能量的微幅沖擊磨損試驗(yàn)裝置，解決了現(xiàn)行沖擊磨損研究方法的不足的問題。基于控制沖擊能量的微幅沖擊磨損試驗(yàn)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，受所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的阻尼沖頭，一端與所述阻尼沖頭連接的拉桿，位于所述拉桿另一端且在所述拉桿作用下的可作直線運(yùn)動(dòng)的能量塊，設(shè)置在所述能量塊一側(cè)的磁柵尺，與所述磁柵尺配合使用的磁柵尺讀數(shù)頭，與所述能量塊連接的塊夾具，以及位于所述能量塊尾端方向且其上固定有管夾具的試樣裝夾底板。本發(fā)明采用控制速度來控制能量塊能量的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了從能量角度來研究微幅沖擊磨損，有效地克服了現(xiàn)有通過力的角度來研究微幅沖擊磨損的缺陷。市場(chǎng)前景分析：摩擦技術(shù)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。

本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需 求，研制低壓小容量能源路由器。清華大學(xué)在國內(nèi)較早開始開展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、 關(guān)鍵技術(shù)，并開展能源路由器以及相關(guān)信息通信技術(shù)等方面的研發(fā)工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學(xué)基金委首個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)方面的立項(xiàng)——“能源互聯(lián)網(wǎng)建模、分析與優(yōu)化理論研 究”，目前參與承擔(dān)國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)研究”“能源互聯(lián)網(wǎng)信息通 信體系架構(gòu)研究”和“全球視角下能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建理論及情景分析”等直接能源互聯(lián) 網(wǎng)相關(guān)研究。能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心重大裝備，未來電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)會(huì)以大量電力電子裝置呈現(xiàn)，電能路由器以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，電能路由器未來能替代電力變壓器、電力電子裝備 等，加上隨著新能源和分布式新能源的發(fā)展，新能源的接入成為能源路由器的最大推手，市 場(chǎng)規(guī)模達(dá)到百億以上。

本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需求，研制低壓小容量能源路由器。 清華大學(xué)在國內(nèi)較早開始開展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、 關(guān)鍵技術(shù)，并開展能源路由器以及相關(guān)信息通信技術(shù)等方面的研發(fā)工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學(xué)基金委首個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)方面的立項(xiàng)——“能源互聯(lián)網(wǎng)建模、分析與優(yōu)化理論研究”，目前參與承擔(dān)國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)研究”“能源互聯(lián)網(wǎng)信息通 信體系架構(gòu)研究”和“全球視角下能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建理論及情景分析”等直接能源互聯(lián) 網(wǎng)相關(guān)研究。裝置的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下： l 能源路由器實(shí)現(xiàn)開放式即插即用的能量交換與路由； l 能源路由器支持多路可擴(kuò)展的新能源和動(dòng)態(tài)負(fù)荷接入； l 能源路由器解決瞬時(shí)平衡的能源互聯(lián)網(wǎng)能量管理； l 能源路由器實(shí)現(xiàn)信息—能量融合的基礎(chǔ)設(shè)施一體化； l 能源路由器在海淀北區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目示范應(yīng)用； 性能參數(shù)： l 研制自治微網(wǎng)能源路由器和小批量實(shí)現(xiàn)，傳輸電壓等級(jí)為低壓 380V，系統(tǒng)容量達(dá) 到百 kVA 級(jí)，響應(yīng)時(shí)間小于 10ms，接入電源類型不少于 2 種，負(fù)荷類型不少于 3 類。 l 能源路由器可實(shí)現(xiàn)基本的能量路由功能，還可提供可擴(kuò)展的工作模式：潮流調(diào)節(jié)模 式（增加有功、無功統(tǒng)一調(diào)節(jié)；功率因數(shù)達(dá)到 95%以上）和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)模式（增加電能質(zhì) 量暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的統(tǒng)一調(diào)節(jié)；暫態(tài)電壓補(bǔ)償能力超過 30%，電流諧波含量小于 5%）。