电动汽车能量回馈制动系统的研究

为了提高一次充电后电动汽车的续驶里程,提高能源的利用率,针对由无刷直流电机驱动的电动汽车能量回馈制动系统进行了研究,对设计方案分硬件设计和软件设计两部分作了介绍。实际应用测试表明,该方法有效地把制动时的能量转化成电能回馈到蓄电池存储起来,从而提高电动汽车的续驶里程。     

基于ARM的电动汽车制动能量回馈系统的研究

针对电动汽车制动能量回馈系统,提出了利用超级电容作为储能元件来实现电动汽车再生制动能量的回收利用.设计了针对NXP公司的LPC2400系列ARM,应用脉宽调制PWM控制技术,实现了电动汽车超级电容再生制动控制系统.调试结果表明,在模糊PID控制下再生制动控制器响应效果良好,而且双向DC/DC变换器的控制算法和储能系统是影响制动能量回收的两大因素.验证了系统的软硬件设计能够很好地回收电动汽车的再生制动能量.     

考虑电池寿命的四轮轮毂电动汽车制动能量优化控制

制动能量回收系统能够将动能转化为电能存储到电池中,从而有效提高电动汽车的续驶里程,然而频繁 的制动会引起电池的频繁充电。电池寿命与其工作的外部环境有直接关系,如充放电倍率,电池剩余电量及工作 温度。单纯的制动能量回收并没有考虑回馈制动的时间点,时间长度和制动强度给电池寿命带来的影响,而这些 都是影响电池老化的不可忽略的因素。电动汽车制动过程具有电机制动和液压制动两种制动模式,本文针对制动 工况,对四轮轮毂电动汽车建立了制动模式下的能耗模型和电池寿命模型,设计了电机/液压制动模式协调优化 控制器,旨在同时兼顾电动汽车的能量回收与电池寿命的损耗。基于AMESim/Simulink 联合仿真平台对制动能 量回收给电池寿命带来的影响进行了仿真分析,并对所提出的控制策略进行了仿真验证,与未考虑电池寿命的策 略进行了对比,最后对不同的初始电池荷电状态和不同的制动强度对优化的影响进行了分析。     

电动汽车电-液并联ABS制动系统能量回收研究

为了提高续驶里程,针对某款越野车改装的电动汽车制动系统,提出一种基于ABS的电-液并联制动系统。此系统采用固定比例的前后轴制动力分配方式,结合恒定充电电流与最大回馈功率复合的再生制动控制方式,以基于滑移率的PID控制ABS系统来调节电、液制动力比例,在确保制动安全可靠的同时实现制动能量回收。根据上述理论建立数学模型,并利用AMESim和Simulink进行联合仿真,在3种典型工况下分析制动性能和能量回收效率。结果表明：基于ABS的电-液并联制动系统综合制动性能良好,且3种工况下的一次制动最小能量回收效率分别达到28%、28%和11%。     

转炉倾动回馈发电效益分析

当转炉炉体从加料侧或者出钢侧摇回0°或者转炉减速的过程中,电动机处于发电运行状态。传统倾动能耗制动控制方案通过配置制动单元和制动电阻的方法将电机发电能量转化为热能耗散掉,这种方式会造成能量浪费;如果将传统方案中的整流单元用整流/回馈单元替代,就能将电机在发电状态下产生的能量回馈至电网,能够达到节能增效的目的。但是采用整流/回馈方案比传统的能耗制动方案初期投资大。本文计算了用整流/回馈控制方案替代能耗制动方案需要增加的投资,同时对比整流/回馈方案下实现节电所带来的回报。     

防爆电驱动无轨胶轮车永磁电动机回馈制动研究

以防爆电驱动无轨胶轮车为研究对象,分析了由三相桥式逆变器驱动的永磁无刷直流牵引电动机回馈制动的方式及制动微观状态,提出了回馈制动控制策略。该控制策略采用PWM升压斩波方法,通过闭环PI调节器,合理分配每个PWM周期中的续流与充电时间,实现回馈制动。仿真结果表明,该控制策略安全可靠,能有效实现能量回收,提高了车辆的能量利用率;当车辆的驱动电动机转速降到约300r/min时,整车动能已经明显降低,此时能量回收已经不再起作用。该结论对防爆电驱动无轨胶轮车回馈制动踏板的开度设计具有重要意义。     

矿用隔爆兼本质安全型可回馈型变频器研制

针对二象限变频器不能回馈能量、二象限变频器+电阻制动单元中的制动电阻的设计选型与现场工况存在不匹配的问题,设计了一种矿用隔爆兼本质安全型可回馈型变频器,介绍了可回馈型变频器的主电路设计及应用效果。实际应用表明,该变频器在额定功率范围内,可将能量通过整流单元回馈给电网,满足煤矿井下电动功率和回馈功率≤160kW的要求。     

基于角度优化的开关磁阻轮毂电机发电回馈控制策略研究

开关磁阻轮毂电机简单、工作可靠、效率高,应用于电动汽车具有很大应用潜力,但由于其严重的非线性,数学模型难以建立。通过分析开关磁阻轮毂电机制动发电和能量回馈工作原理,找到影响发电效率的主要因素,通过模糊控制调节开通角、关断角度实现角度优化,提高开关磁阻轮毂电机发电效率。     

电动汽车电动与回馈制动下逆变电路的分析

近些年来，无刷直流电机在电动汽车领域得到了广泛的应用，它的电动与回馈制动控制系统通过采用三相全桥逆变电路能够实现四象限运行。本文深入研究和分析了电压型三相全桥逆变电路控制的无刷直流电机在全桥和半桥调制方式下的电动和回馈制动过程。用DSP作为控制器在半桥调制下实施电动与回馈制动，并对换相部分进行了软件设计。通过对全桥和半...     

基于超级电容的电梯能量再生系统

针对电梯采用制动电阻消耗回馈能量造成的极大浪费,介绍基于超级电容的电梯能量再生系统及其控制逻辑的设计。     

电动车复合制动系统的研究与设计

电动车每次刹车都极大地损失了车辆的动能,复合制动就是将部分动能通过能量回馈装置储存到蓄电池中,从而节约电池能量,延长行驶里程.在对复合制动策略进行充分研究的基础上,将模糊控制技术引入到电动车复合控制系统中,并设计了基于模糊控制的再生复合制动力矩控制器.实践证明复合制动系统能有效的控制电动车制动力矩,制动时间较短,制动效...     

基于模糊逻辑的电动汽车制动能量回馈控制策略

在采用交流电机作为电动车和混合动力车的驱动的情况下,针对电动汽车驱动电机的强鲁棒性的需求,提出了一种基于模糊逻辑的控制策略以满足能量回馈的要求,使整车的动力性能、安全性和舒适性达到较好的平衡,同时也估算了这种控制策略的能量回收效率。经仿真和实际测试,结果表明所提策略满足总体设计的性能指标要求。     

Implementable strategy research of brake energy recovery based on dynamic programming algorithm for a parallel hydraulic hybrid bus

The purpose of this paper is to develop an implementable strategy of brake energy recovery for a parallel hydraulic hybrid bus. Based on brake process analysis, a dynamic programming algorithm of brake energy recovery is established. And then an implementable strategy of brake energy recovery is proposed by the constraint variable trajectories analysis of the dynamic programming algorithm in the typical urban bus cycle. The simulation results indicate the brake energy recovery efficiency of the accumulator can reach 60% in the dynamic programming algorithm. And the hydraulic hybrid system can output braking torque as much as possible.Moreover, the accumulator has almost equal efficiency of brake energy recovery between the implementable strategy and the dynamic programming algorithm. Therefore, the implementable strategy is very effective in improving the efficiency of brake energy recovery.The road tests show the fuel economy of the hydraulic hybrid bus improves by 22.6% compared with the conventional bus.     

混合动力汽车再生制动系统的建模与仿真

再生制动系统是混合动力汽车和电动汽车特有的系统.可以将汽车制动过程中消耗的汽车动能和势能通过电机发电的方式储存到电池中,在启动和加速过程中加以利用.提出了一种再生制动系统的结构和并行制动力分配下的再生制动控制策略,建立了再生制动系统中主要元件的数学模型.为了验证该再生制动系统的性能以及工作可靠性,在MATLAB/Simulink平台上,以改装混合动力汽车夏利TJ7100为基础样车,通过试验数据和数学模型相结合的方式建立再生制动系统的仿真模型,最终得出仿真计算结果,以此来验证该系统.考虑汽车在市区频繁的启动/停车、加速/制动,选择市区十五工况进行仿真.仿真结果表明,有效能量回收效率为17.2%,明显改善了该车的燃油经济性,并减少了排放污染,验证了提出的再生制动系统结构及其控制策略的合理性,为以后对电动汽车的研究打下了坚实的理论基础.     

基于CAN_FD总线的线控制动系统设计

针对于汽车单轮制动执行器故障问题,提出了冗余结构系统设计方案和三轮协同制动力分配策略,其中冗余结构系统设计通过双中央控制器,使制动执行器故障时汽车侧向偏移距离缩短,三轮协同制动力分配策略采用汽车行驶速度和驾驶员制动强度相结合的方式,确保汽车在单轮制动执行器故障时可以安全稳定停车;完成了线控制动系统的软硬件设计,搭建了实物验证平台,该平台共设计了6个控制节点,节点之间通过CAN_FD总线进行通信;实验结果表明,在单轮制动执行器故障时,冗余结构系统设计相比于非冗余结构系统设计在不同制动强度下最大缩短了15.85%的侧向偏移距离,三轮协同制动力分配策略可以确保安全稳定停车。     

动车组电空制动协调控制优化研究

分析现有动车组电空制动控制系统中的制动力分配策略,针对动车与拖车电空制动力施加不均的问题,提出一种电空制动协调控制优化策略。采用动车电制动优先的控制原则,并根据载重反比分配拖车与动车所需施加的空气制动力。以CRH2型动车组中一动一拖为基本单元,利用Matlab／Simulink软件对列车在不向制动工况进行仿真,结果表明,基于载重反比分配制动力的电空制动协调优化控制策略可有效提高列车制动效率,减小动车与拖车的车轮踏面磨损。     

ISG混合动力汽车制动力动态协调控制策略研究

本文针对混合动力汽车的制动过程能量回馈效率不足进行分析.以ISG技术的中度混合动力汽车为平台,通过分析混合动力汽车前、后轮制动力分配以及摩擦制动力和再生制动力的合理分配,建立了基于制动安全性和高效制动能量回收的动态协调再生制动控制策略模型,并在不同的路况下进行仿真分析和修正.仿真结果表明,制动力动态协调控制策略与原有传...     

Intelligent control of braking process

Intelligent modeling, prediction and control of the braking process are not an easy task if using classical modeling techniques, regarding its complexity. In this paper, the new approach has been proposed for easy and effective monitoring, modeling, prediction, and control of the braking process i.e. the brake performance during a braking cycle. The context based control of the disc brake actuation pressure was used for improving the dynamic control of braking process versus influence of the previous and current values of the disc brake actuation pressure, the vehicle speed, and the brake interface temperature. For these purposes, two different dynamic neural models have been developed and integrated into the microcontroller. Microcontrollers are resource intensive and cost effective platforms that offer possibilities to associate with commonly used artificial intelligence techniques. The neural models, based on recurrent dynamic neural networks, are implemented in 8-bit CMOS microcontroller for control of the disc brake actuation pressure during a braking cycle. The first neural model was used for modeling and prediction of the braking process output (braking torque). Based on such acquired knowledge about the real brake operation, the inverse neural model has been developed which was able to predict the brake actuation pressure needed for achieving previously selected (desired) braking torque value in accordance with the previous and current influence of the pressure, speed, and the brake interface temperature. Both neural models have had inherent abilities for on-line learning and prediction during each braking cycle and an intelligent adaptation to the change of influences of pressure, speed, and temperature on the braking process.     

嵌入式飞机防滑刹车动态测试分析系统设计

针对飞机防滑刹车系统测试中无法进行动态跟踪而难以采取最优系统控制策略的问题,设计了一种用基于ARM嵌入式系统的飞机刹车动态测试分析系统;该系统通过对飞机刹车中的机轮及其刹车盘建立数学模型,利用ARM嵌入式技术进行算法移植,实现了刹车系统的模拟及其动态过程的测试分析,解决了飞机刹车模拟和动态测试系统的实时性管理的问题;工程试验结果表明该嵌入式动态测试系统,能有效地模拟刹车过程,并动态跟踪和分析飞机刹车参数的变化。