OXFORD UNIVERSITY
 

JS0109-车辆创新技术:主动式悬架和混合式充电

项目背景
主动式悬架系统为车辆设计提供了明显的性能优势如乘客舒适程度等,然而由于其设备复杂性和高成本等原因其使用范围仍限于高级车辆。从类型上来看,液压/气动主动悬架是目前市场上较为常见的系统,然而他们仍然有污染物排放的问题(因为液压油是有毒的)以及应用带宽上的限制。另外,除了具有能量回收潜力和其他优越性能表现的原因,电磁主动悬架是一个非常有应用潜力的新的技术领域。
技术简介
香港的研究人员开发了一套主动悬架系统,其包括一个线性开关磁阻驱动器(LSRA),一个弹簧、一个控制器和一个能源整流器,基于同等磁路与有限元分析以将低电池电压转变为高电压并且兼回收能源功能。该直驱线性永磁驱动器提供了一种在无变速箱或传动系统的情况下直接将有效载荷加载于车辆上的功能,该发明包括一个转换器驱动一匹配该磁阻驱动器,综合来看,该创新系统有如下优点:
•简单的设计与结构
•准确灵活的力控制
•更短的反应时间
•更高的汽车行驶品质
•更高的乘客安全性
•更好的操作性
•更少零件所以更低成本
•更高带宽操作范围
•更低能源消耗
•能量回收
该研究团队的另一个发明是一种混合型电池充电及电机驱动系统,该系统使用某种程序控制在两种情况下共用桥式变换器。由于大部分电动汽车电池充电都是在不行驶的情况下,因此理论上在电动汽车停止不动的情况下可以使用该桥式变换器作为充电器,而启动之后将其转至电机驱动状态。
该技术核心是对该桥式转换器编程控制以满足两种工况下的功能要求。这项技术有很大的市场应用潜力在于其可以节省减少一半的材料和维护费用,重量以及大小。
项目现状及下一步发展
该创新设计的直线开关磁阻直接驱动器(LSRA)以及主动悬架系统包含一个故障安全设计,其已经制造出来原型并且经过了实验测试。两个原型系统使用不同的构造以优化和得出具有更大力密度和加工精度的原型。关于该设计至少有一个专利已经在美国获得申请,该专利申请号US8833780B2,“主动悬架系统和方法”。
关于第二个发明,主要成果是一个1.4KW的混合型充电池原型系统和3KW的电机驱动(3KW)系统,以及一个2.4KW的混合型电池充电器和5KW的电机驱动器。关于该设计有一个专利在中国获得申请,该专利申请号CN102371997B, “电动汽车用充电和电机驱动混合装置及电动汽车”。
OUI目前正在全世界范围内推广这两项汽车相关的发明,而在该研发中心和创新科技署资助的其他项目当中,还有许多车辆相关的技术。我们想与对这些技术有兴趣的公司进行深入沟通,以找到商业化这些创新的下一代的汽车发明的途径。