資訊：靠「車震」充電？寶馬最新專利整活，爛路開車隨時(shí)補(bǔ)能

來源：36kr時(shí)間：2023-01-17 11:54:27

當(dāng)車輛正常行駛時(shí)，還上下有頻率的震動(dòng)，不用難為情，有可能是在自己充電。

(相關(guān)資料圖)

德國(guó)專利局公布信息顯示，寶馬申請(qǐng)了一項(xiàng)全新懸架系統(tǒng)的專利，可以通過路面顛簸使懸架震動(dòng)回收能量，從而產(chǎn)生更多的電力。

也就是說，新專利通過懸架震動(dòng)，就能為車輛充電，從而達(dá)到增加續(xù)航里程的目的。

其實(shí)一輛汽車在行駛過程中，最“忙”的裝置就是懸掛，即便行駛在平坦的大路上，車輛也會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，雖然你感覺車輛是在平穩(wěn)行駛，但其實(shí)是懸掛過濾掉了多余的顛簸。

只要你正常開車上路，這種懸掛過濾車身震動(dòng)的行為是無時(shí)無刻都在發(fā)生的，寶馬這項(xiàng)新專利則是震的越猛，發(fā)電越多。

01 懸架震動(dòng)怎么發(fā)電？

一般情況下，懸架的作用主要是過濾車身震動(dòng)，懸掛系統(tǒng)的優(yōu)劣，也會(huì)直接影響車內(nèi)成員的乘坐與駕駛感受。

根據(jù)能量守恒定律，車輪在顛簸和下坡時(shí)的能量會(huì)被懸掛系統(tǒng)中的彈簧元件吸收，然后這些能量會(huì)被減震器以熱量的形式散發(fā)出去，這個(gè)過程中勢(shì)必會(huì)損耗大量動(dòng)能。

寶馬的思路是，將在顛簸路面上下振動(dòng)的機(jī)械能，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢员卉囕v使用的電能，從而在一定程度上提高續(xù)航效率。

來源： Carbuzz

此次專利的核心是將懸架產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。

當(dāng)車輛行駛在顛簸、坑洼路面時(shí)，安裝在穩(wěn)定器上的發(fā)電機(jī)，將行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，并將產(chǎn)生的電力儲(chǔ)存在電池中。

那么怎樣才能轉(zhuǎn)化成電能？

寶馬的這套專利設(shè)計(jì)，巧妙地將一個(gè)發(fā)電機(jī)組和底盤結(jié)合起來，這臺(tái)小的發(fā)電機(jī)有一個(gè)小飛輪和一個(gè)單向離合器，并由一個(gè)驅(qū)動(dòng)盤（actuating disc）去執(zhí)行，然后通過一個(gè)類似于防傾桿設(shè)計(jì)的穩(wěn)定桿和懸掛控制臂連接。

當(dāng)車輪因顛簸而向上移動(dòng)時(shí)(即懸掛的壓縮行程)，作為連接的平衡感臂會(huì)隨著懸掛臂的移動(dòng)而扭轉(zhuǎn)，在不受發(fā)電機(jī)干擾的情況下，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)盤向一個(gè)方向扭轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)飛輪。

需要注意的是，這個(gè)過程沒有電能的產(chǎn)生，由于單向離合器是在這個(gè)方向上斷開的，驅(qū)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)但不會(huì)干擾發(fā)電機(jī)。

來源： Carbuzz

彈簧減壓（回彈沖程）時(shí)，釋放壓縮沖程中儲(chǔ)存的能量，穩(wěn)定器就會(huì)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，使致飛輪向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過小型齒輪箱驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，達(dá)到充電的目的，并儲(chǔ)存到電池中。

為什么只用回彈沖程來加速飛輪和驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)？

這是因?yàn)閴嚎s沖程在本質(zhì)上往往非常突然，因此系統(tǒng)需要在不受外界干擾的情況下，盡可能快地將盡可能多的能量傳遞到彈簧上。反彈沖程通常有更多的時(shí)間來完成運(yùn)動(dòng)，這使得它更適合將彈簧積攢的能量轉(zhuǎn)化成電能。

來源：Carbuzz

雖然這項(xiàng)技術(shù)尚處于申請(qǐng)專利的狀態(tài)，但已經(jīng)有國(guó)外的媒體表示，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)搭載下一代的寶馬電動(dòng)旗艦車型上，按照寶馬的規(guī)劃也就是2025年后。

寶馬此前曾推出全新的純電平臺(tái)Neue Klasse，并提到基于該平臺(tái)的電動(dòng)汽車將擁有比之前車型更強(qiáng)的性能和更遠(yuǎn)的續(xù)航，或許就有這項(xiàng)技術(shù)的加持。

02 爛路成了充電站

電池續(xù)航焦慮的壓迫下，節(jié)能變得越來越重要，這也使各家車企也想出各種技術(shù)增加續(xù)航里程。

比如單踏板駕駛模式，以及在許多混合動(dòng)力系統(tǒng)中關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)時(shí)可再生動(dòng)力的滑行系統(tǒng)。

雖然這個(gè)過程中所產(chǎn)生的電能比較有限，但一定程度上還是可以達(dá)到節(jié)能續(xù)航的目的。

不過從目前動(dòng)能回收的技術(shù)來看，往往會(huì)帶給駕駛者一種非常不爽的駕駛感受。以動(dòng)能回收為例，由于電車在能量回收過程中，車輛減速會(huì)有明顯的拖拽感，類似于燃油車的頓挫感。

特斯拉的單踏板模式被消費(fèi)者吐槽了很久，車輛的慣性動(dòng)能會(huì)反向拖動(dòng)電機(jī)，電機(jī)反轉(zhuǎn)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，拖拽感更強(qiáng)。車內(nèi)乘坐人員的慣性重心也會(huì)隨著車輛的加速和減速前后轉(zhuǎn)換，長(zhǎng)時(shí)間乘坐會(huì)讓身體感到明顯不適。

來源：寶馬

而且，這些動(dòng)能回收系統(tǒng)都要求汽車處于一種特殊的狀態(tài)，并沒有一個(gè)系統(tǒng)可以在這個(gè)狀態(tài)之外潛在地產(chǎn)生動(dòng)力。

而寶馬則是打破了這個(gè)限制?？赡軙?huì)有人要問，就靠懸架震動(dòng)發(fā)的這點(diǎn)電，能給續(xù)航增加多少？

要知道即便是在平坦道路上細(xì)碎顛簸，也會(huì)使懸架在收縮過程中不斷為發(fā)電機(jī)內(nèi)部飛輪提供旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能。隨著行程的反復(fù)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸加快，并產(chǎn)生電力，實(shí)現(xiàn)在行駛過程中持續(xù)為電池充電的理想工作狀態(tài)。

相比只有在車輛制動(dòng)時(shí)才會(huì)啟動(dòng)的動(dòng)能回收系統(tǒng)，通過懸架動(dòng)能回收則可以做到全程持續(xù)工作。放在一臺(tái)純電車型的整個(gè)生命周期來看，懸架充電為續(xù)航里程做出的貢獻(xiàn)或許會(huì)是個(gè)驚人的數(shù)字。

來源：Carbuzz

簡(jiǎn)單來說，只要車不停，懸架就在不斷工作，短期雖然不多，但貴在持續(xù)性。

不過需要說明的是，從行駛的汽車中獲取能量是一回事，利用顛簸的道路為電池充電是另一回事。僅憑車輛正常行駛就可以獲得額外的電能補(bǔ)充，不得不說有著不錯(cuò)的應(yīng)用前景。

以前的寶馬車主看見爛路或許頭疼，但如果加持了這項(xiàng)技術(shù)寶馬車主們，會(huì)不會(huì)把攔路當(dāng)做充電站。

來源：寶馬

但常言道，越復(fù)雜越難保證可靠性，先不說將一個(gè)發(fā)電機(jī)組融合到底盤當(dāng)中，會(huì)不會(huì)削弱其原本的性能，多種裝置的加入也會(huì)讓懸掛系統(tǒng)更復(fù)雜，故障率也會(huì)相應(yīng)更高。

而發(fā)電機(jī)一直持續(xù)暴露在振動(dòng)中，對(duì)發(fā)電機(jī)耐用性也是不小的考驗(yàn)。由于目前還處于專利階段，因此還需要考慮“懸架發(fā)電”成本方面的問題。如果寶馬真能把這種懸掛技術(shù)帶到市場(chǎng)，可能也不會(huì)很便宜。