基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统研究

超级电容具有功率密度大的特点,将其作为电动车的辅助电源,能够弥补动力电池功率密度低的缺陷。以电动车再生制动系统为研究对象,建立由直流无刷电动机和Buck-Boost型DC-DC变换器、超级电容组及控制器组成的复合电源的电动车再生制动系统的数学模型。为对电动车再生制动系统模型进行验证,设计开发再生制动模拟试验系统,采用小功率直流无刷轮毂电动机驱动系统模拟电动车驱动系统,采用飞轮惯性矩模拟电动车惯性负载。在此基础上对再生制动系统数学模型进行仿真计算和试验验证,结果表明所建立的数学模型准确有效。以制动过程中制动力矩波动范围小为目标,采用恒流控制策略对电枢电流进行控制。仿真结果表明,由动力电池和超级电容组成的电动车复合电源,能够有效吸收再生制动能量,所采用的恒流控制策略能够实现制动过程中的制动力矩稳定及较高的能量回收效率。     

四轮独立驱动轮毂电机电动汽车再生制动研究

针对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车再生制动控制问题,提出了一种新的控制策略提高电动汽车制动能量回收率。在分析四轮独立驱动轮毂电机电动汽车再生制动控制原理基础上,通过合理分配汽车前后轴电机制动力和机械制动力,保证制动稳定性前提下,回收更多的制动能量。应用CarSim与Matlab/Simulink搭建整车仿真模型和编写再生制动控制策略,选取不同仿真工况对控制策略进行验证。结果表明:设计的控制策略通过有效地分配前后轴电机制动力与机械制动力,在不同工况下均能获得较高的再生制动能量回收率及整车有效能量回收率。     

新能源汽车再生制动系统能量回收特性研究

为进一步提升新能源汽车的节能降耗性能,对再生制动系统的能量回收特性进行了研究.分析了电源与电机之间的能量转换及回收机理,确定再生制动系统的组成,对系统中的电源、电机以及制动强度特性进行研究,基于惯性实验台得出高速制动、低速制动和中速制动条件下的电机功率变化特性.研究结果表明,相比高速与低速行驶条件,中等速度下的制动能量回收效率更高,在确保电池正常工作的前提下,增大最大充电电流可有效提升再生制动系统的工作性能.     

电动车制动能量回馈下超级电容器的储能特性

为了研究在电动车制动能量回馈下超级电容器的储能特性,本文提出了一种模拟制动能量回收的实验方法。通过该实验方法测量了不同的超级电容初始电压下其回收的制动能量,获得了超级电容初、末电压之间的关系,进而得到超级电容初始电压与其制动能量回收效率之间关系的模型,通过该理论模型获得了系统达到最大效率点时所对应的初始电压。并用MATLAB/Simulink验证了该实验方法的有效性,为超级电容最大化回收制动能量提供了参考依据。     

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.     

HEV再生制动控制策略的研究与优化

制动能量回收是HEV的一个重要特性,也是HEV能实现燃油经济性和提高续驶里程的关键技术.针对目前再生制动静态分配控制策略存在的问题,通过对制动动力学和约束问题研究,建立系统的数学模型,在保证车辆安全性能的条件下,提出了再生制动力和机械摩擦制动力的动态协同分配控制策略,并在汽车仿真软件advisor平台上对典型行驶循环下进行仿真分析和修正.结果表明,在这种新控制策略制动时,前轮和后轮能够充分利用地面附着系数,既可以满足制动安全性的要求又可以回收更多的制动能量.     

基于模糊控制的燃料电池电动车制动能量回馈策略

文章分析了燃料电池电动车(FCEV)整车系统的结构和配置。当整车的驱动电机运行在再生发电状态时,既可以提供制动力,又可以给电池充电回收车体动能,从而延长电动车续航里程。根据几种制动回馈模式的特点,提出了一种基于模糊控制的制动能量回馈策略,该控制策略提高了燃料电池电动车的续航里程和能量回馈效率,使整车的动力性、安全性和舒适性达到了较好的平衡。经仿真和实际测试,结果表明所提策略满足总体设计性能指标要求。     

起重机模糊控制仿真系统的研究

在本系统设计中,主要是将模糊控制技术、软件开发技术、仿真技术与起重机产品开发的工程需要相结合,实现了起重机的计算机辅助设计和开发。本文在对起重机模糊控制器系统模型分析的基础上,以FPCSDT3.0作为软件开发工具,设计了起重机模糊控制器仿真系统,可实现起重机的模糊控制和手动控制。     

基于模式模糊识别的电动车双电机系统再生制动控制

针对双电机动力耦合纯电动汽车,提出一种基于模式模糊识别的再生制动控制策略,以保证双电机在高效区域工作,提高再生制动能量回收率,同时保证模式切换的平稳性。首先基于电机效率MAP图划分双电机电动汽车的四种再生制动模式;其次利用模糊控制原理设计输出为最大再生制动力分配系数的模糊识别器,根据再生制动力的大小及车速匹配到合适的再生制动模式;然后为保证模式切换的平稳性,根据再生制动模式切换的冲击度值判断是否进行模式切换;进而对前后轮制动力进行分配,制定再生制动控制策略。最后基于MATLAB/SIMULINK仿真平台进行了整车仿真分析,结果表明,电动汽车双电机系统采用该再生制动控制策略,可使再生制动能量利用率达到27.9%,比只利用功率较小的电机进行发电的再生制动控制策略能量回收率提高14.3%,同时模式切换冲击度低于德国标准。     

四轮独立驱动轮毂电机电动车ABS与再生制动协调控制研究

针对四轮独立驱动轮毂电机电动车ABS与再生制动的协调控制问题,提出一种新的协调控制策略。进行了四轮独立驱动轮毂电机电动车再生制动控制原理的分析,主要针对高速紧急制动工况,合理分配前后轴制动力、合理协调液压制动力与再生制动力,在保证制动安全性和稳定性前提下,合理分配再生制动参与制动。应用Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真搭建整车仿真模型和编写控制策略,选取紧急制动工况对设计的控制策略进行试验验证。结果表明:设计的控制策略通过合理分配制动力,在紧急制动工况下具有良好ABS制动性能同时有效回收再生制动能量。     

CVT混合动力汽车再生制动系统仿真

根据试验获取的镍氢电池快速充电特性和集成启动电机(Integrated starter/generator,ISG)发电特性,分析电动机发电效率与电池充电效率的变化规律,得到在不同输入条件下电池电动机联合效率曲线图,从而确定电池电动机联合高效优化工作线。基于此优化工作线,制定CVT速比控制策略及再生制动控制策略,并建立整车再生制动系统模型,在典型城市驱动循环工况下进行仿真分析与试验验证。结果表明,提出的基于电池电动机联合高效工作比基于电动机单独高效工作的CVT控制策略能进一步提高再生制动能量回收率。     

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。     

纯电动汽车再生制动控制策略研究

对一款纯电动汽车进行再生制动控制策略研究,通过分析制动力安全分配区域,在遵循制动力分配原则和ECE法规的基础上,提出了一种再生制动模糊控制策略。设计了以制动强度、动力电池电荷状态、车速为输入变量,以电机制动力矩比例为输出变量的模糊控制器。利用仿真软件AVL-CRUISE建立整车模型,选用NEDC典型城市循环工况和4种不同制动强度工况分别进行了仿真分析,结果表明,该控制策略在保证制动安全性的前提下,能够有效的提高制动能量回收率,具有一定优越性和有效性。     

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。     

四驱电动汽车液压再生制动力系统的研究

针对四驱电动汽车续航里程低、蓄电池充电时间长、使用寿命短等问题,对四驱电动汽车的再生制动系统进行了研究,提出了一种四驱电动汽车的液压再生制动系统方案,即在汽车的前后轴上加设离合器、泵/马达、蓄能器等元件,当汽车需要制动减速时,泵/马达以泵的形式工作,把高压油储存在蓄能器中;当汽车起步或加速时,泵/马达以马达的形式工作,把高压油从蓄能器中释放,输出驱动力。通过仿真得到汽车在不同驱动力下的加速性能。结果表明,将液压再生制动能量与电机的驱动力耦合后联合驱动电动汽车,增大了汽车的扭矩,在0～50 km/h起步阶段和50～80 km/h加速超车阶段,电机与马达联合驱动时比电机单独驱动所用时间分别缩短了1.05 s和0.3 s,减小了电池的放电深度。     

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.     

轻度混合动力汽车再生制动控制策略与仿真研究

分析了轻度混合动力汽车在典型城市驱动循环工况下的工作特点，在传统汽车制动理论的基础上，基于制动安全性和高效制动能量回收，提出了一种简单有效的混合动力汽车制动力分配控制策略，进行了整车再生制动系统建模和城市驱动循环下的仿真，结果表明，采用该制动力分配策略能满足整车制动力分配的要求，能量回收率达12．5％。     

并联式电储能车辆再生制动系统机构及参数匹配

电驱动的使用越来越广泛,而车辆的电能使用也是一大趋势,并联式电储能车辆制动系统的机构及参数的匹配优劣大大影响整个系统的工作效率。针对此问题,以公交车XQ6103为原型,利用MATLAB绘制参数变化曲线,并计算满载同步附着系数与空载同步附着系数,进行系统参数匹配。     

基于DSP的电动汽车再生制动模糊PI控制系统研究

针对TI公司生产的TMS320LF2407型DSP,应用脉宽调制PWM控制技术,设计了电动汽车再生制动模糊PI控制器。首先对电动汽车控制系统主电路进行了设计,并以TMS320LF2407A型DSP为核心,进行了DSP的外围电路和功率管驱动电路设计,在硬件电路的基础上,进行DSP内部的软件编程,使各模块的功能得以实现,完成从信号采集到向功率器件输出PWM信号的全部任务。最后,在设计的再生制动控制器上进行了模糊PI算法控制效果检测,结果表明模糊PI控制在抗干扰能力方面优于PI控制,证明了所设计控制器的正确性和合理性。由于软硬件采用了模块化设计,通用性好、灵活性强,可作为开发平台,应用于多种电机控制器的研制。