纯电动汽车复合电源再生制动控制策略的研究

为了进一步提高纯电动汽车电机再生制动回收率,增加电动汽车续航里程,对复合电源纯电动汽车再生制动控制策略展开研究.建立串并联可变结构复合电源储能系统,利用SVPWM调制方法控制电机三相整流器的转矩输出,以路面特征值数学模型识别路面状态,建立不同附着系数下以f线组、r线组、理想I曲线和ECE法规线为制动力分配基础的再生制动力控制策略.利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立复合电源和再生制动控制系统仿真模型,嵌入ADVISOR纯电动汽车整车模型,进行不同制动强度下的再生制动过程仿真,并选取CYC_ECE和CYC_UDDS两种道路循环工况,对嵌入的控制策略模型进行整车仿真,与ADVISOR原有模型的仿真结果进行对比分析.仿真结果表明,所设计的改进型再生制动控制策略能量回收效果更佳,能有效提高续驶里程.     

纯电动乘用车再生制动系统控制策略研究

针对电动汽车再生制动系统安全存在风险与经济性较差的现实问题,对电动汽车制动系统法规的要求、车辆动力学等进行研究,提出了一种基于制动法规要求的纯电动乘用车再生制动系统控制策略,根据制动强度的不同,对前后轴制动力进行分配,并且尽可能多地将制动力分配到驱动轮上,使用再生制动系统进行制动,这样就可以在保证制动安全性的同时,最大程度的回收再生电动汽车的制动能量,利用ADVISOR2002仿真平台,对电动汽车进行动力学仿真,并且利用实验室的轮毂台架进行实车测试。试验结果表明:该再生制动系统控制策略在ECE工况下续驶里程贡献率超过32%,在保证制动安全性的同时,提高了车辆的经济性。     

基于模糊控制的电动汽车前后制动力分配策略研究

为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,在分析基于理想制动力曲线和基于ECE法规的电动汽车前后轮制动力分配控制策略的基础上,根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,提出了一种基于模糊逻辑的前后轮制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用和良好的汽车制动稳定性。对该控制策略在电动汽车仿真软件ADVISOR2002下进行了仿真,仿真结果表明,该制动力分配控制策略提高了再生制动能量的回收率,同时也能改善汽车的制动稳定性。     

再生制动优先作用的电动汽车ABS控制策略

为使电动汽车的驱动轮在紧急制动时,既能防抱死,又能回收制动能,提出了再生制动力矩优先作用的机电协同防抱死制动控制策略。即在任何制动工况下,只要再生制动力矩有效,均优先使用再生制动力矩来防止驱动轮抱死。分析了再生ABS优先作用的工作模式及其制动力分配原则,给出了相应的控制逻辑;然后以1/4车辆模型为例,建立了再生ABS优先作用的动力学模型,设计了基于车轮滑移率的PID控制律。在此基础上,建立了该策略的MATLAB/SIMULINK仿真模型。仿真结果表明:随着路面附着系数的提高,制动模式将由纯再生ABS转为再生制动优先作用的机电复合再生ABS,机械制动力矩也将相应增大;其次,与传统液压ABS的对比仿真试验表明,采用该策略能使制动系统的反应速度至少提高21.8%,车辆制动距离缩短4.9%。     

基于模糊控制的电动汽车低速再生ABS研究

为使电动汽车在低附着系数路面上再生制动时车轮具有防抱死功能,提出了一种通过控制电机的再生制动力与反接制动力来防止车轮抱死的方法。阐述了电动汽车低速再生ABS工作原理,建立了电动汽车单轮车辆动力学模型;根据电机低速再生制动的电路稳态条件,利用模糊控制理论设计了基于滑移率控制模式的再生ABS控制系统。仿真结果表明:系统不但鲁棒性强,而且反应迅速,控制精度高;制动过程由占主体的再生制动和制动末期出现的反接制动组成;在电机峰值工作能力内,随地面附着性能的提高,再生ABS回收的制动能也随之增加。     

基于最佳制动效果的并联式混合动力汽车再生制动控制策略

在遵循制动力分配原则的基础上,提出了基于最佳制动效果和模糊控制的再生制动控制策略,使机械制动和再生制动可以很好地协同工作,实现前后轮制动力合理分配。设计了以制动强度和蓄电池荷电状态为输入变量,以期望再生制动力为输出变量的模糊控制器。利用仿真软件ADVISOR,对所设计的控制策略进行了部件性能、制动能量回收、制动感觉三方面仿真分析。同时,为验证ADVISOR仿真结果的有效性,搭建了硬件在环仿真实验平台。结果表明,所设计的控制策略在保证汽车制动稳定性的前提下,能够使驾驶员获得满意的制动感觉,同时有效提高了汽车能量利用率,最终达到了最佳制动效果。     

电动汽车再生制动平顺性及能量回收仿真研究

针对电动机再生制动的加入影响电动汽车制动平顺性,采用并联制动方式,制定整车制动力分配策略和整车控制策略,建立恒定充电电流和电枢电流控制策略,利用软件建立复合制动仿真模型。结果表明:采用恒定电枢电流策略的汽车制动平顺性优于恒定充电电流策略,汽车能量回收效率较差。     

混合动力电动汽车再生制动能量回收的研究

为了提高混合电动汽车整车的系统效率和能量的储存效率,分析了混合电动汽车再生制动的特点和影响能量回收的重要因素,设计了一个基于模糊控制的再生制动能量回收策略,充分发挥HEV的再生制动性能,将更多的动能转化为电能储存在储能装置中。并嵌入到ADVISOR软件中进行仿真,通过在不同的路况环境进行仿真实验,对比电池的SOC,验证了模糊逻辑控制策略是有效而且可行的。     

混合动力电动汽车制动力分配及能量回收控制策略研究

制动能量回收是混合动力汽车相对于传统燃油汽车的巨大节能优势来源之一.利用再生制动,可以将制动过程中的动能转化为电能储存到电池当中,以备驱动时使用,提高整车的能量利用率.深入研究了如何协调控制摩擦制动和再生制动之间的分配比例,在保证制动稳定性前提下,尽可能多地回收制动能量,并对ADVISOR中再生制动控制策略模块进行二次...     

基于SHEV轮边驱动系统的再生制动研究

制动能量回收是电动汽车的一个重要特性,也是电动汽车能实现经济性的重要方面.分析了制动能量回收在混合动力电动汽车上的必要性和可行性,提出了轮边驱动系统再生控制策略,并根据油门踏板、制动踏板及压力开关信号实现对其控制,建立了B5串联型混合动力再生制动系统仿真模型,并进行道路试验.试验结果,表明基于四轮轮边驱动的再生制动系统,可以回收总能量的25%.     

基于载荷率的电动公交车再生制动控制策略

为提高城市电动公交车再生制动能量回收效率,针对城市电动公交车日常运输载重变化显著的特点,提出了一种基于不同载荷率的再生制动控制策略。建立了不同载重情况下电动公交车的行车制动系前后轴制动力分配系数优化模型,运用遗传算法求出了空载、半载、满载情况下的最优制动力分配系数,并根据优化后的制动力分配系数对再生制动力进行了控制。为验证控制策略的有效性,在电动汽车仿真软件ADVISOR2002平台上进行了仿真分析。结果表明：与制动力分配系数无调整时相比,该策略在符合欧洲经济委员会（ECE）制动法规的前提下,显著提高了制动能回收量。     

Design and Analysis of Electro-mechanical Hybrid Anti-lock Braking System for Hybrid Electric Vehicle Utilizing Motor Regenerative Braking

Braking on low adhesion-coefficient roads, hybrid electric vehicle's motor regenerative torque is switched off to safeguard the normal anti-lock braking system (ABS) function. When the ABS control is terminated, the motor regenerative braking is readmitted.Aiming at avoiding permanent cycles from hydraulic anti-lock braking to motor regenerative braking, a novel electro-mechanical hybrid anti-lock braking system using fuzzy logic is designed. Different from the traditional single control structure, this system has a two-layered hierarchical structure. The first layer is responsible for harmonious adjustment or interaction between regenerative system and anti-lock braking system. The second layer is responsible for braking torque distribution and adjustment. The closed-loop simulation model is built. Control strategy and method for coordination between regenerative and anti-lock braking are developed. Simulation braking on low adhesion-coefficient roads with fuzzy logic control and real vehicle braking field test are presented. The results from simulating analysis and experiment show braking performance of the vehicle is perfect, harmonious coordination between regenerative and anti-lock braking function, significant amount of braking energy can be recovered and the proposed control strategy and method are effective.     

电动城市公交车制动能量回收评价方法

制动能量回收是提高电动城市公交车整车能量效率的关键技术之一,但在评价制动能量回收对改善电动城市公交车能量效率作用方面目前国内外还缺少科学系统的方法。以一辆12 m电动城市公交车为研究对象,通过建立电动城市公交车制动过程能量流模型,提出一种涉及6个环节因素的制动能量回收效率评价方法,在详细分析这些因素对制动能量回收效率影响的基础上,进一步提出一个综合评价制动能量回收作用的新指标—制动能量回收贡献率。制动能量回收贡献率综合考虑整车参数、循环工况和制动能量回收效率等因素,从而能更全面地评价制动能量回收对提高整车能效的作用,提出的评价方法为电动城市公交车通过制动能量回收技术来进一步改善其整车能量效率指出技术途径。     

北京市区电动轻型客车制动能量回收潜力

在分析影响电动汽车制动能量回收潜力的各种主要因素的基础上,以一辆电动轻型客车为例,结合北京市区轻型客车行驶工况调查数据,统计分析了在不同车速下最大制动功率的分布特征,发现其与电动机的制动工作特性能够很好地吻合。通过对典型路段上净制动能量和可回收制动能量的统计分析,即使在行驶工况变化比较频繁的长安街上行驶,采用制动能量回收可增加的续驶里程也只有24.4%左右。最后还统计分析了制动能量相对于车速－制动减速度和电动机转速－转矩的二维分布,统计结果表明制动能量分布的密集区与所采用的电动机在制动状态下的高效率区不能很好地重合。因此从提高制动能量回收潜力的角度出发,应根据行驶工况的统计结果来指导电动汽车电驱动系统的设计,不仅要从满足驱动需求出发,还应适当兼顾制动能量回收的需求,从而更全面地提出电动汽车电驱动系统的设计要求。     

基于前向建模的ISG型CVT混合动力系统再生制动仿真研究

基于对CVT混合动力汽车制动力分配的分析,综合考虑发动机反拖制动、CVT速比及夹紧力控制、电池快速充电特性与电机高效发电特性对再生制动性能的影响,制订了相应的再生制动控制策略。根据前向建模思想,利用数值建模与理论建模的方法,建立了CVT混合动力汽车再生制动系统综合模型,进行了EUDC等四种典型循环工况下的再生制动性能仿真,在保证安全制动的条件下,实现了较高比率的制动能量回收,仿真结果证明了所提出的再生制动控制策略和系统模型的正确性与适用性。     

混合动力汽车再生制动压力协调控制系统

再生制动作为混合动力汽车中的一门关键技术,越来越受到大家的关注和重视,针对国内外混合动力汽车再生制动压力协调控制系统的局限性和复杂性,设计出一种基于ABS硬件的再生制动压力协调控制系统,该系统实现了再生制动与 (Anti-lock braking system,ABS)制动功能下的压力协调控制。建立AMEsim与Simulink联合仿真模型并进行恒制动强度下、变制动强度下、纯ABS模式下和综合制动模式下的仿真分析,结果表明除纯ABS外各模式下的电池SOC(State of Charge)回收率分别为0.27％、0.33％和0.29％,仿真结果表明电机能将汽车制动时减少的能量进行一定程度的回收并提供制动力。因此,所设计系统能实现各制动模式下压力协调控制以满足汽车制动需求,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性,为再生制动系统的设计与优化奠定了基础。     

纯电动汽车用直流无刷轮毂电机试验台架的研究与开发

为解决应用于纯电动汽车上的轮毂电机测试和试验的问题,将虚拟仪器技术应用于轮毂电机性能测试与再生制动试验台的设计中.开展了试验台组成结构、测控系统工作原理的分析,设计了测控系统电路,推导了电机转速、电机扭矩、电流、电压的测量计算公式,提出了电机再生制动试验方法及试验数据的计算公式;在此基础上采用LabVIEW开发了测控系统软件,并进行了实际运行实验.实验结果证明,该试验台设计较为合理,能够将电机的性能测试试验与再生制动试验合二为一,满足了电动汽车轮毂电机相关研究的需求.     

混合动力城市客车串联式制动能量回馈技术

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应控制策略从而显著降低混合动力城市客车的油耗并保证车辆的制动安全。以某型混合动力城市客车为研究对象,基于开关阀和制动防抱系统(Anti-lock braking system,ABS)、驱动电动机以及蓄电池储能装置设计出一种新型串联式制动能量回馈系统,实现气压制动力和回馈制动力的协调控制、ABS系统与回馈制动系统的协调控制;基于Matlab/Simulink软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,对制动能量回收系统在不同控制策略下进行中国典型城市公交循环的仿真分析;在基于dSPACE实时硬件平台及制动系统硬件组成的制动能量回馈试验台架上,测试分析回馈制动力与气压制动力以及ABS系统的协调控制关系。结果表明,所研发的制动能量回馈系统安全可靠,ABS系统能够独立工作而不受新增系统的影响;回馈制动力与摩擦制动力能很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,中国典型城市公交循环的制动能量回收率在50%以上。