靠“车震”充电？宝马最新专利整活，烂路开车随时补能 ...

塘沽火星人

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            作者｜王磊
; ~* G! h5 D7 {) T            当车辆正常行驶时，还上下有频率的震动，不用难为情，有可能是在自己充电。
            德国专利局公布信息显示，宝马申请了一项全新悬架系统的专利，可以通过路面颠簸使悬架震动回收能量，从而产生更多的电力。
            也就是说，新专利通过悬架震动，就能为车辆充电，从而达到增加续航里程的目的。
7 P0 g1 h6 c; ]$ o3 d% Z# z3 B' }6 {% R            其实一辆汽车在行驶过程中，最“忙”的装置就是悬挂，即便行驶在平坦的大路上，车辆也会产生震动，虽然你感觉车辆是在平稳行驶，但其实是悬挂过滤掉了多余的颠簸。
6 ^. `2 k0 z( X5 L6 \8 p, G& \" e            只要你正常开车上路，这种悬挂过滤车身震动的行为是无时无刻都在发生的，宝马这项新专利则是震的越猛，发电越多。
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            悬架震动怎么发电？
            一般情况下，悬架的作用主要是过滤车身震动，悬挂系统的优劣，也会直接影响车内成员的乘坐与驾驶感受。
            根据能量守恒定律，车轮在颠簸和下坡时的能量会被悬挂系统中的弹簧元件吸收，然后这些能量会被减震器以热量的形式散发出去，这个过程中势必会损耗大量动能。
            宝马的思路是，将在颠簸路面上下振动的机械能，转变为可以被车辆使用的电能，从而在一定程度上提高续航效率。
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            来源：Carbuzz
            此次专利的核心是将悬架产生的动能转换为电能。
            当车辆行驶在颠簸、坑洼路面时，安装在稳定器上的发电机，将行驶过程中产生的振动转换为动力，并将产生的电力储存在电池中。
5 I7 ]% f+ B9 X- }            那么怎样才能转化成电能？
            宝马的这套专利设计，巧妙地将一个发电机组和底盘结合起来，这台小的发电机有一个小飞轮和一个单向离合器，并由一个驱动盘（actuating disc）去执行，然后通过一个类似于防倾杆设计的稳定杆和悬挂控制臂连接。
            当车轮因颠簸而向上移动时(即悬挂的压缩行程)，作为连接的平衡感臂会随着悬挂臂的移动而扭转，在不受发电机干扰的情况下，旋转驱动盘向一个方向扭转，旋转飞轮。
            需要注意的是，这个过程没有电能的产生，由于单向离合器是在这个方向上断开的，驱动盘转动但不会干扰发电机。
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            来源：Carbuzz
            弹簧减压（回弹冲程）时，释放压缩冲程中储存的能量，稳定器就会向另一个方向旋转，使致飞轮向相反方向转动，通过小型齿轮箱驱动发电机产生电能，达到充电的目的，并储存到电池中。
            为什么只用回弹冲程来加速飞轮和驱动发电机？
            这是因为压缩冲程在本质上往往非常突然，因此系统需要在不受外界干扰的情况下，尽可能快地将尽可能多的能量传递到弹簧上。反弹冲程通常有更多的时间来完成运动，这使得它更适合将弹簧积攒的能量转化成电能。
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3 x' `1 U- h! I2 n            来源：Carbuzz
8 R8 }& K$ J9 D7 s7 B4 g( q            虽然这项技术尚处于申请专利的状态，但已经有国外的媒体表示，这项技术将会搭载下一代的宝马电动旗舰车型上，按照宝马的规划也就是2025年后。
8 {3 A$ R4 i, Q7 c% B5 e            宝马此前曾推出全新的纯电平台Neue Klasse，并提到基于该平台的电动汽车将拥有比之前车型更强的性能和更远的续航，或许就有这项技术的加持。
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" {3 e& P8 Q3 C4 w- L            烂路成了充电站
            电池续航焦虑的压迫下，节能变得越来越重要，这也使各家车企也想出各种技术增加续航里程。
# v' a7 e6 D# ~* f6 F9 f- O( s$ M            比如单踏板驾驶模式，以及在许多混合动力系统中关闭内燃机时可再生动力的滑行系统。
            虽然这个过程中所产生的电能比较有限，但一定程度上还是可以达到节能续航的目的。
            不过从目前动能回收的技术来看，往往会带给驾驶者一种非常不爽的驾驶感受。以动能回收为例，由于电车在能量回收过程中，车辆减速会有明显的拖拽感，类似于燃油车的顿挫感。
            特斯拉的单踏板模式被消费者吐槽了很久，车辆的惯性动能会反向拖动电机，电机反转再带动发电机发电，拖拽感更强。车内乘坐人员的惯性重心也会随着车辆的加速和减速前后转换，长时间乘坐会让身体感到明显不适。
                        
8 `+ ^* d4 F0 D2 ?  Y            来源：宝马
            而且，这些动能回收系统都要求汽车处于一种特殊的状态，并没有一个系统可以在这个状态之外潜在地产生动力。
) D9 d" ?7 K8 l  k$ j            而宝马则是打破了这个限制。可能会有人要问，就靠悬架震动发的这点电，能给续航增加多少？
5 G# s4 Z! i( o, O. A            要知道即便是在平坦道路上细碎颠簸，也会使悬架在收缩过程中不断为发电机内部飞轮提供旋转的动能。随着行程的反复，发电机的转速逐渐加快，并产生电力，实现在行驶过程中持续为电池充电的理想工作状态。
0 s  b; t- l. M. y* I            相比只有在车辆制动时才会启动的动能回收系统，通过悬架动能回收则可以做到全程持续工作。放在一台纯电车型的整个生命周期来看，悬架充电为续航里程做出的贡献或许会是个惊人的数字。
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, p2 N% o1 K( k2 V" Q& F            来源：Carbuzz
            简单来说，只要车不停，悬架就在不断工作，短期虽然不多，但贵在持续性。
            不过需要说明的是，从行驶的汽车中获取能量是一回事，利用颠簸的道路为电池充电是另一回事。仅凭车辆正常行驶就可以获得额外的电能补充，不得不说有着不错的应用前景。
& ~3 R4 [+ c' N0 j            以前的宝马车主看见烂路或许头疼，但如果加持了这项技术宝马车主们，会不会把拦路当做充电站。
                        
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            但常言道，越复杂越难保证可靠性，先不说将一个发电机组融合到底盘当中，会不会削弱其原本的性能，多种装置的加入也会让悬挂系统更复杂，故障率也会相应更高。
            而发电机一直持续暴露在振动中，对发电机耐用性也是不小的考验。由于目前还处于专利阶段，因此还需要考虑“悬架发电”成本方面的问题。如果宝马真能把这种悬挂技术带到市场，可能也不会很便宜。
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1 q0 L3 B) z2 F& }0 }, @$ R) v  J            电车差的是续航吗？
$ _' w/ w+ E$ `# n3 C8 |4 X0 j            无论是动能回收还是震动发电，其本质就是为了提高电车续航。
% g! O2 ^! j& Y( N: u            从优化电池技术与能耗管理系统，到动能回收系统以及充分降低风阻系数，再到超高压快充技术，只要对提升续航里程有帮助，各个车企就往车上招呼。
6 i/ w/ R& r# r9 e  ]1 N0 h. u            在一代又一代电池技术的更迭下，现在有些电车的续航已经超过了1000公里，电车平均的续航里程也达到了500公里左右，作为对比，现在燃油车的平均续航里程也在500公里左右，从数据上看已基本一致。
- a" u, s4 `' h0 y            但为什么电车的续航焦虑还是只增不减？
            此前宝马的内部人士曾表示，公司的目标不是让旗下的纯电动车依靠电池突破1000公里的续航，更重要的是充电网络的建设。
                        
            来源：宝马
# H6 `7 X. D* `) Y, I* U7 C+ o            当你开油车出去，行驶中突然油量不足的提醒，如果显示只能开70公里，面对还未到目的地的不安，也开始焦虑。于是拿出导航立马搜索附近加油站，显示只有40公里，心里的焦虑至少打消大半。
+ |* t) A6 n/ L$ Y0 E2 y0 M            上面这个场景说明续航焦虑并不是电车专属，当油车没油了的情况下，同样会产生这样的焦虑。
            只不过遍地都是的加油站，让油车的焦虑可以忽略不计。
' o9 C! M: K3 F+ d  f            所以真正的续航焦虑并不是能跑多少公里，而是取决你没油或者电的情况下有没有十分方便、快捷的补能。
7 M9 [" Z# O: K4 Y. s            现在不少电车的续航确实已经赶超燃油车，但是在实际使用中没电的情况下，要不就找不到充电站，最终等救援，或者在充电站等排队，耽误时间，这种真实案例比比皆是。
8 T3 F# F! s/ i! H' ~' m* m            从这点出发，搞好充电体系的基建才是最大限度的解决消费者们续航焦虑的关键。
$ r. B3 ]+ O( J' I2 ], t3 k) h            所以车震这是很大限度上提升续航的一种办法，但远不能解决续航焦虑。

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