炫能科技:国内首批馈能悬架研究者,他想让国产车能用上主动悬架

您所在的位置:网站首页 宝马能量回收 炫能科技:国内首批馈能悬架研究者,他想让国产车能用上主动悬架

炫能科技:国内首批馈能悬架研究者,他想让国产车能用上主动悬架

2024-01-19 17:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

美国、日本、英国、西班牙等海洋大国均十分重视波浪能研究,相继在海上建立了波浪发电装置,然而普遍存在发电功率小、不稳定、转换效率低等缺陷。

来自武汉的炫能科技,自主研发『振动能量高效回收装置』,通过发电前端整流装置收集自然界中的振动能量,具有能量转化效率高、可靠性强、成本较低、使用寿命长等优点。

据团队实验测算,在近海中放置10块16米长摆板的摆式波浪能发电装置,一年可产生近一亿度电,节约3万吨煤炭,减少9万吨二氧化碳等温室气体的排放。

炫能科技创始人徐琳毕业于武汉理工大学车辆工程工学博士,专业方向主要为汽车悬架的振动控制,更是国内首批能量回收新型主动悬架——馈能悬架的研究者。

2012年,徐琳受左磊教授邀请至美国国家自然科学基金资助的能量回收系统与智能材料研究中心工作。由于拥有一定企业工作经验,徐琳开始尝试将研究成果进行产业转化。『除了汽车方面的能量回收,还涉及人体、建筑、海洋等多个领域,其中轨道车辆能量回收项目曾获得美国机构投资。』

在徐琳看来,中国巨大的市场体量和充足的人才储备营造了良好的的创业氛围。于是他2016年回到学校,2017年4月开始筹建武汉炫能清洁能源科技有限公司,致力于振动能量转化技术的研发及产业化。

目前炫能科技团队共有14人,其中博士3人,拥有多项振动能量回收技术专利。

徐琳表示,振动能量是一个较为冷门的新兴行业,大众认知度不高。但随着人们对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强,未来一定能够发挥巨大作用。『关键在于如何将能量有效的收集,然后再通过另外一种形式释放出去。』

炫能科技提供基于高效振动发电模块的多场景定制化产品,主要聚焦于体运动、海洋波浪能和车辆交通三个方面。

人体运动的主要产品有『智来电』浮式减压自发电背负助手、自发热救生衣、智能发电跳绳。其中『智来电』产品相对成熟,目前已开发至第六代,正在和小米武汉分部进行合作接洽。

背负是一种常见的人体运动状态。在野外考察、军警执勤、应急救援等长时间户外活动场景下,手机、对讲机、GPS都是必不可少的设备,而这些电子设备的续航能力往往是一大痛点。此外,长时间过重负载还容易导致肩部组织损伤,严重影响正常活动。

针对这一痛点,炫能依托技术研发『智来电』浮式减压自发电背负助手,具有持续供电、主动减压、脊柱保护等多项功能,并且支持个性化定制的智能可穿戴设备。其核心技术主要体现在两个方面。

一是人体振动发电。产品采用颠覆式设计,将高度集成化馈能减振装置布置在负重和人体间,收集重物与人体间振动机械能,并高效转化为电机持续稳定输出的电能,实现电能自供给。在10KG负重下快速行进,平均发电功率可达5W,1.5小时内便可充满一部2000mAh的智能手机。 二是减压。以往的背负方式受力主要靠肩带,容易造成肩部疲劳。『智来电』基于人机工程学进行背带设计,融入脊柱动态平衡原理,在重物与人体之间内置微型悬架系统,为人体肩、背、腰提供均衡的多维力系支撑,实现压力合理分配。可有效减少疲劳积累和肩部负重感,降低60%以上的肩部压力。

自发热救生衣可在下水后自动展开,收集海上广泛存在的波浪能转化为电能,具有发热、保温、发送求救定位信号等功能。

据统计,海难事故中近80%的伤亡源于落水人员在低温海水中浸泡时间过长,而传统救生衣不具备保温和定位功能,自发热救生衣预期可以减少60%因低温或无法及时得到救援造成的死亡。

汽车在行驶过程中无法避免产生振动,为提升乘客体验,则需要在轮子与车身之间安装一套减震系统即悬架,而减震系统往往会消耗发动机能量的10%-20%。

传统悬架系统是通过悬架内的减震器零部件,将振动能量通过摩擦方式转化为热能耗散。而炫能科技研发多款以『液电馈能式减振器』为核心的振动馈能产品,可将大部分振动能转化为电能回馈给车辆,从而提高新能源汽车的续驶里程。

徐琳告诉我们,成本是限制悬架行业发展的一大痛点。

振动属于一种机械能,在机械能所转变的其他能量形式中,电能相对更易存储。机械能转化为电能的能量转化装置一般是发电机,但振动这种激励形式对发电机来说并不适用。

其原因在于,发电机的切割磁力线运动轨迹为单向旋转,而振动往往是不停改变方向且没有规律,将振动这种激励形式给予发电机后,便出现了效率低、成本高的问题。

而炫能科技通过低成本方式实现高效率转化。液电馈能式减振器采用『机-电-液』混合系统,通过单向液压整流阀组成的液压回路,将由路面不平引起的车身与道路间的往复振动,变成流动方向不变的液压油流动。再由液压油驱动液压马达进而带动发电机发电,从而将振动机械能高效转化为电能。

液电馈能式减振器由发动机的反电动势提供阻尼力,大大改善悬架的振动衰减效果,有利于整车平顺性。『可用于新能源汽车能够提升续驶里程,在不改变电池架构的情况下,提升5%-10%的续驶里程。』

『技术具备一定的门槛,大多企业没有动力。美国麻省理工团队也展开同类研究项目,但他们的技术方案更偏向于控制,专注于能量回收领域的全球仅炫能一家。』

国外的悬架技术方案也不尽相同。美国BOSE公司通过直线电机发电,但发电效率仅5—10瓦,而炫能科技可实现千瓦级;奔驰公司研发的齿轮齿条式发电馈能悬架属于机械方式,汽车的振动冲击较为频繁、强烈,使得机械系统疲劳问题难以解决。

『除此之外,此套系统并不能完全替代现有悬架,而是相当于在现有悬架的基础上增加一个能量拾取装置,只是过渡方案,而我们希望研发可直接替换的方案。』

汽车的核心有三大块:发动机的控制、变速箱的控制和底盘悬架。悬架系统的刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶条件进行动态自适应调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态,称为主动悬架。

而目前国内悬架处于较低端水平,尚未掌握主动悬架的技术,而被动悬架的弊端在于悬架刚度和阻尼无法调节。

在徐琳看来,主动悬架难以商业化的原因在于,『以前的想法都是利用外界能量干预悬架的刚度和阻尼,调节车的姿态,后果是能耗非常高——悬架属于受力系统,必须给予和车相当的能量,才能干预。』

炫能将液电馈能式减振器应用于汽车悬架,推出一种集馈能和减振功能于一体的液电馈能主动悬架,配合最优主动控制策略,可将悬架振动能量高效转化为可供汽车其他耗能部件使用的能量,同时保持汽车良好的行驶平顺性,提升整车的操控性能。

『一根主动悬架价格约2—3万,一般情况下只有高端车辆才会配置。我们希望能将价格控制在2000元以内,车主可通过车辆节油在2-3年内回本;若能量续航里程提升效果明显,车企则可以从企业端节省成本,比如一辆4.5吨的电动卡车需要装80度电池,而通过炫能的悬架系统可少装10度电池,1度电池1200元,则一辆车可节约12000元成本。』

据徐琳透露,能量回收智能悬架项目的商业化落地是炫能科技下个阶段目标,预计1-2年内推出。截止目前,炫能科技已与一汽解放、东风汽车等新能源汽车厂商达成战略合作协议。

小到心脏的跳动,大到汽车的振动、海洋的波涛汹涌,都伴随着振动能量的产生,而振动能量回收技术所瞄准的正是日常生活中被忽视的能量。

炫能科技通过独特的整流技术,将不规则机械能高效转化为可回收利用的电能,从而建设『随取随用』的环境友好型能量供给技术的产品应用体系,推动节能环保技术革新和智慧能源协同发展。

对项目感兴趣可在后台与我们联系~

- End -

原创内容,未经同意,严禁转载。

裸泳已进驻今日头条、新浪、网易、天天快报、搜狐、九派、大鱼号、雪球、财条、百家号等,敬请关注。返回搜狐,查看更多



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3