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。     

节能汽车制动能量回收与再利用

汽车在行驶过程中需要不断消耗能量,当今汽车在社会保有量不断增加,不可再生能源有限,开发和使用新型节能汽车具有深远的战略意义。随着城市交通拥堵情况加重,汽车行驶制动频繁。在现有车辆的基础上增加辅助动力装置,制动时把原本制动损失的能量回收储存,加速时储存的能量释放,提高车辆的动力性能。制动能量回收储存与在利用能有效降低汽车行驶油耗,达到节能的目的。介绍了汽车制动能量回收与再利用的多种方案,经相关论证与计算,重点阐述了飞轮储能的可行性与实用性。现有汽车加装能量回收与在利用系统预计可节省燃油(30~40)%以上。     

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。     

一种能量回收回路蓄能器回收效率研究

为了研究某液压制动能量回收回路中蓄能器的能量回收效率,通过计算分析和台架实验验证,研究了蓄能器稳定性特点、不同转速下蓄能器的制动能回收效率和压力与马达排量对蓄能器制动能量回收效率的影响。实验结果表明,该蓄能器回路在制动初始转速为160～190 r/min的能量回收效率明显较高;马达排量对于制动初始转速较高时的能量回收效率影响较大,对制动初始转速较低时的能量回收效率影响较小;系统压力对于制动初始转速较低时的能量回收效率影响较大,对制动初始转速较高时的能量回收效率影响较小。     

电动汽车复合能源系统再生制动分段控制策略研究

为了提高电动汽车复合能源系统的制动能量回收效率,对蓄电池,超级电容和双向DC/DC变换器相结合的复合能源系统和常规控制策略进行了研究,改进了复合能源系统,使其具有3种再生制动工作模式,并提出了再生制动分段控制策略。在高速段、中速段和低速段3个不同的阶段,采用了不同的再生制动控制方式,并根据超级电容电压、电机转速等因素确定了各阶段间切换时刻。通过电机制动电流和各阶段切换时刻优化控制,实现了平稳制动。以微型电动汽车为搭载对象,对常规控制策略和分段控制策略在两种不同初始制动车速下进行了制动工况的实测实验。实验结果表明,在分段控制策略作用下,微型电动汽车制动平稳,制动能量回收效率得到了提升。     

锂电池与超级电容混合电动汽车系统在环综合测试

利用超级电容的功率密度高及可大电流充放电等特点,提出并设计了锂电池与超级电容双能源电电混合动力系统,建立了基于交流电力测功机的混合动力系统在环综合测试台架。采用70.4V/40A·h的磷酸铁锂电池组与48.6V/165F超级电容模组进行混合,并设计了基于综合测试台架的后向工况测试流程。最后采用UDDS动态工况,完成对基于模糊PID控制的双能源能量管理策略系统的在环测试。测试结果表明,通过混合结构及能量管理策略,锂电池组的充放电电流均限制在1C范围内,超级电容承担大部分电流波动,保护了锂电池组。     

汽车智能启停系统控制策略及节能减排分析

传统汽车存在两点不足:减速制动时,反复的摩擦制动会损伤制动器,且动能无法回收;怠速时发动机空转耗能,尾气排放加剧。另外,考虑到蓄电池充放电慢,吸收制动能量有限,而超级电容可迅速充放电,故提出一种基于逻辑门限值的启停控制策略:先分析启停系统的工作原理、蓄电池与超级电容组成的复合电源的特点;然后确定启停系统及能量回馈的整体结构及其控制策略;最后在ADVISOR软件上建立具有复合电源的系统模型。仿真结果表明:该控制策略能有效避免发动机怠速空转耗能,降低尾气排放,实现制动能量回收,且复合电源比单一电源的制动回收率更高。     

一种变频曳引式电梯节能系统控制方法的研究

针对电梯节能问题,通过控制超级电容的充放电,把电梯制动及势能所产生的能量进行储存,并在曳引设备电机电动状态时把超级电容储存的电能用直流恒流恒压的方法回送变频器直流母线,实现了不影响电网,且能高效回收利用的电梯节能控制。应用测试结果表明,该系统比原有系统节能38%以上,有应用的经济价值,亦可作为相近行业的技术参考。     

轮边电力驱动系统再生制动控制技术研究

轮边电力驱动系统中的再生制动系统主要涉及制动能量分配控制技术和再生制动能量回收控制技术.轮边电力驱动工程机械采用双向DC/DC变换器,结合电压电流双闭环控制实现超级电容的储能,从而控制再生制动能量的回收.通过MATLAB建模仿真表明,在满足安全制动的前提下,能够实现最大化的能量回收.     

电动汽车机电复合回馈制动模拟试验台设计

为深入研究电动汽车机电复合回馈制动过程,评估各种回馈制动控制策略的有效性,设计了一种缩小比例的电动汽车机电复合回馈制动模拟试验台。基于相似原理,详细推导出了缩比试验和原型试验物理量之间相似关系的系列方程;利用模块化思想设计了试验台结构,根据电动汽车制动转矩的实际控制过程,确定了试验台控制方案,并采用虚拟仪器技术开发了试验台的测控软件。在制动能量最大化机电复合回馈制动模糊控制策略下,以试验台电机转速为1 530 r/min为初始转速(对应初始制动车速为60 km/h),进行匀减速制动试验,实际制动转矩能很好地跟随理论需求制动转矩变化而变化;以超级电容吸收的电机回馈能量计算,相对消耗的总制动能,能量回馈率达到了5.1%。试验结果表明,模拟试验台较好地实现了电动汽车机电复合回馈制动过程,并可用于评估控制策略的有效性。     

石油钻机绞车储能技术的研究

石油钻机在绞车起升作业工况中由于制动能量没有得到有效回收,造成了能量损耗。因此,提出应用超级电容器储能技术,降低钻机提升系统的能耗和制造成本,以节省设备的维护成本。以利用超级电容器的石油钻机绞车制动回收系统为研究对象,分析提升过程中的负荷,加入储能单元和控制模块,提出回收制动能量的方案,并设计储能系统的控制策略。搭建样机试验系统过程中,创新选用西门子四象限的SINAMICS S120系列变频器,实现了对制动能量有效的回收利用。     

节能汽车制动能量回收与再利用探讨

汽车行驶期间会消耗大量能量,伴随汽车社会保有量的增加,加之不可再生能源的有限性,使得新型节能汽车的开发与使用意义逐渐凸显出来。近年来,城市交通过于拥堵,使汽车行驶制动愈加频繁。将辅助动力装置加装于现有车辆中,可在制动情况下回收储存制动损失能量,并在加速状态下释放储存能量,进一步优化车辆动力性能。基于此,文章将节能汽车制动能量作为主要研究对象,重点阐述回收和再利用的相关内容,希望有所帮助。     

基于电压控制与功率控制的混合动力控制系统仿真研究

设计了电压控制模式与功率控制模式相结合的超级电容充放电控制策略,超级电容回收能量时采用电压控制模式,保证直流母线电压稳定;与发电机联合供电时,采用功率控制模式确保动力系统供电功率的稳定性。并基于Saber平台建立了系统仿真模型,通过对能量回馈及联合供电时超级电容供电状态进行仿真研究,验证了控制算法的可行性。仿真结果表明,能量回馈时采用电压控制模式可以使超级电容充分吸收再生能量,而联合供电时使用功率控制方式能够为电动机提供稳定的供电功率。     

再生能源回收技术在岸边集装箱起重机中的应用

针对起重机制动过程产生大量能量,传统的再生能量处理方法已不能满足港口起重机需要的问题,研究了能源回收再生技术在岸边集装箱起重机的应用,选取超级电容为起重机的储能单元,设计了超级电容系统基于Buck/Boost的双向直流交换器和控制电路,实现了再生能量的双向流通。仿真结果表明,设计方案可行。     

电动车再生制动系统的仿真及试验研究

针对电动自行车续驶里程不足,首先提出模糊控制策略,选取制动强度、蓄电池SOC、轮毂电机转速为输入量,再生制动力占总制动力的比值作为输出量,设计模糊规则和控制器,在Matlab/Simulink中进行仿真。然后制定试验方案并搭建试验台架,分别采集紧急制动、中轻度制动、下长坡制动三种工况下轮毂电机转速和超级电容电压,推导制动能量回收率。最后对比分析三种工况下试验与仿真效果。结果表明:在确保制动安全的条件下,该策略在三种工况下的回收率分别高于试验结果 2.85%、1.54%、2.48%。     

基于超级电容的惯性能量回收系统的研究

本文分析了电机连续再生能量传统处理方案存在的缺陷,选择了具有功率密度大、比能量高、循环使用寿命长、环保等特点的超级电容作为储能装置。结合电网突然断电对负栽安全可靠运行的不良影响,设计了兼作后备电源的一种基于超级电容的惯性能量回收系统,详细介绍了能量回收系统的组成及工作原理,阐述了DC/DC变换器的设计方法,采用了电流电压双闭环控制策略,实现了超级电容的充放电控制,提高了该惯性能量回收系统的工作效率,达到了稳定高效地储能和释能的目的。     

卷扬机能量回收系统设计与仿真

起重机作为工程机械的典型,其最主要动力组成是卷扬机系统,因此设计了一个以超级电容为储能单元的混合动力控制系统.借助Matlab/Simulink仿真软件对所设计的混合动力控制系统进行仿真,并模拟起重机下放重量时产生的再生制动能量的回收过程.结果表明:以超级电容为储能单元的混合动力驱动单元适用于以卷扬机为动力系统的起重工程机械;超级电容能够回收一定的能量,起到节能作用.     

基于超级电容储能的门式起重机势能再回收系统

为了能够快速有效地利用门式起重机在起重工作机构下降及减速制动时产生的能量,研制出了一种基于超级电容储能的势能再回收系统。该系统充分利用超级电容大功率快速充放电的特性,通过双向DC/DC功率单元快速回收起重机构的下降势能,并作为起重机构上升时所需的能量补给,可降低起重机工作能耗,提高能量利用率,达到节能降耗的目的。     

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...     

基于滑膜算法的电梯控制和节能方法设计

为克服电梯曳引电动机的非线性、负载扰动、外部干扰和参数扰动等问题,以及电梯再生能量利用率低的问题,提出一种基于滑模控制算法的电梯曳引电动机控制和节能设计方法。设计中电梯控制模块采用滑模控制技术和矢量控制技术完成对电梯曳引机的有效控制;位置补偿控制器采用前馈补偿法来实现;速度控制器采用滑模控制算法来实现速度环的控制。电梯节能模块使用超级电容组,采用超级电容节能技术,运用RBF神经网络算法和滑模控制算法实现节能功能。利用FPGA高速运行优势,使用流水线技术实现滑模控制和矢量控制算法。经仿真测试,表明该方法提高了对曳引电动机的控制精度和稳定性;能循环使用电梯再生能量,提高了能量利用率,有效解决了存在的问题。