轮毂电机四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为提高电动汽车续驶里程,提出一种适用于前后轴采用不同轮毂电机四轮独立驱动电动汽车的再生制动控制策略。基于理想制动力分配曲线、ECE R13法规、前后轴轮毂电机工作特性差异、前后轴载荷变化、电池工作特性等约束条件,制定了再生制动控制策略。在保证制动稳定的前提下,合理分配电机与摩擦制动力,提高轮毂电机制动力利用比例,回收更多制动能量。使用MATLAB/Simulink和Car Sim软件联合仿真,与典型控制策略在不同制动工况下进行对比研究。仿真结果表明:新型控制策略适用于前后轴采用不同轮毂电机的四轮独立驱动电动汽车,比传统控制策略回收更多制动能量,且制动稳定性较好,有效地延长了电动汽车续驶里程。     

电动汽车用直流无刷轮毂电机驱动器的保护措施

为直流无刷轮毂电机驱动器设计了包括过电流保护、过电压保护和温度保护在内的完善的保护措施.同时提供了一种简单实用的电流闭环控制的硬件实现方法.所设计的电路都已用于电机驱动器的研制,并取得了较好的效果.     

轮毂电机在电动汽车上的应用研究

介绍了轮毂电机的结构以及集成机械制动器的解决方案。通过装载轮毂电机的电动汽车的开发与试验工作,研究了轮毂电机在电动汽车上的应用问题,并提出了其亟需解决的关键技术问题。     

轮毂电机驱动电动汽车悬架系统的设计

由于传统内燃机驱动的汽车悬架系统的设计方法已经较为成熟,故本文将在此基础上探索一种适用于轮毂电机驱动电动汽车的悬架系统设计方法。首先对前后悬架进行选型,然后对其进行车轮同向激振仿真分析,并将优化后的悬架模型作为轮毂电机驱动电动汽车悬架系统设计的参考模型,并据此设计出相应的悬架系统。     

电动汽车轮毂电机—多连杆悬架系统设计与优化

基于传统车辆的多连杆悬架结构以及轮毂电机的结构设计了一种适用于直驱式电动汽车的轮毂电机-多连杆悬架系统。建立了数学模型、运动学仿真模型,验证了模型的准确性。基于构建的多连杆悬架模型,结合NSGA-Ⅱ算法,提出了轮毂电机-多连杆悬架系统的多目标优化方法,以悬架硬点为设计变量,对悬架的定位参数进行多目标优化并获得了Pareto最优解集。研究结果表明:优化后的悬架定位参数得到了改善,减少了轮胎磨损、车轮横向偏移的现象,提高了车辆的操纵稳定性,显著提高了悬架运动特性。     

电动汽车轮毂电机的发展现状和关键技术

电动汽车轮毂电机具有传动效率高、控制灵活、结构紧凑等优势,与其他电机相比,由轮毂电机所去驱动的电动汽车将成为新能源行业发展的主要趋势.电动汽车轮毂电机技术作为关键技术,对电动汽车性能将发挥出重要作用.本文针对电动汽车轮毂电机的结构设计、部件铁芯制造技术、并行免疫PID控制技术、基于JMAG的电磁分析方案等做出详细分析,...     

四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动系统参数多目标优化匹配

为改善四轮轮毂电机驱动电动汽车平顺性和降低整车能耗,提出一种驱动系统参数多目标优化匹配方法.基于台架测试数据,建立永磁同步轮毂电机广义效率模型和质量模型;分别以经济性和稳定性为目标,基于动态规划法提出最优驱动与制动扭矩分配策略;以降低整车能耗和簧下质量为优化目标,求解驱动系统参数多目标优化匹配问题,获得整车能耗与簧下质量的帕累托最优集.仿真结果表明,在不同动力性指标约束下,整车动力性和经济性之间存在矛盾关系,动力性指标越高,车辆在测试工况下的能耗也越高,驱动系统最优配置方案为"前轴大电机,后轴小电机";电机尺寸优化时,应尽量减小电机轴向尺寸,以提升车辆的操稳性和平顺性;驱动系统能耗与测试工况具有强相关关系,构建具有地域特异性的测试工况对轮毂电机设计具有重要意义.     

基于整车工况的电动汽车轮毂电机散热分析

针对电动汽车运行的各种工况,在整车条件下采用计算流体力学（CFD）数值计算的方法对外转子轮毂电机的温升性能进行了仿真计算,并分析了汽车来流速度、电机轴的热导率对轮毂电机散热性能的影响。研究结果表明：来流风冷散热条件下,电动车在高负荷工况下电机的温升过大,可通过加装散热翅片或者采用水冷散热等方式来达到对电机的散热冷却效果;重复制动工况中,制动盘的高温热辐射没有使电机的温升恶化;汽车前方来流速度对电机的温升影响较大,电机轴的热导率对电机的温升影响相对较小。     

电动汽车永磁无刷轮毂电机控制策略建模

针对轮毂电机的独立控制问题进行研究,分析轮毂电机的基本结构和类型,建立了无减速机构的轮毂电机动力学计算模型,探讨轮毂电机电磁转矩的控制方法。在理论分析的基础上,建立了轮毂电机的直接转矩控制方法模型、车辆控制模型和地面负载输入模型,研究不同路面情况和控制转矩输入下,轮毂电机的滑移率和轮速的差异性关系以及制动过程中定转子间隙变形情况,选择了合适的轮毂电机制动控制方法。仿真和试验结果表明,轮毂电机的转矩控制方法具有控制精度高、响应迅速的特点,搭载轮毂电机的电动汽车具有良好的操纵稳定性。     

轮毂电机独立驱动电动汽车动力减振机构设计与研究

采用轮毂电机多轮驱动是电动汽车发展的新方向。它不仅具有简化传动系统结构、减轻整车质量和降低地板高度的优点,而且便于提高传动效率,实现复杂的底盘控制。然而,轮毂电机的引入增加了非簧载质量,不利于电动汽车的行驶平顺性。为此,本文在分析传统集中电机驱动布置与轮毂电机独立驱动布置两类电动汽车系统垂向振动的基础上,提出新型的轮毂电机布置形式与相应的动力减振机构,并以非簧载质量的垂向振动量最小为目标函数,以动力减振机构的弹簧刚度和阻尼参数为设计变量,进行了优化设计,减小了电动汽车行驶过程中的垂向振动,提高了汽车行驶平顺性。此方法可为轮毂电机的设计及布置型式提供借鉴。     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]轮毂电机驱动电动汽车的侧翻稳定性分析与控制

To figure out the non-linear relationship between the unsprung mass and rollover stability of in-wheel motor drive electric vehicles, the effects of the unsprung mass on rollover stability in different road excitations were analyzed and an anti-rollover control strategy was investigated. First, taking the characteristics of four-wheel independent drive into consideration, the rollover dynamics vehicle models including the active suspension were established, and the rollover index suitable for uneven road was determined. Next, taking an in-wheel motor drive SUV as an example, the effects of unsprung mass on the vehicle roll stability were verified respectively. Finally, hierarchical controllers were designed based on the distributions of the four wheels driving torques. And some simulation tests with typical manoeuvres were also conducted to evaluate the proposed control method. The results show that, the unsprung mass and the rollover stability form a normal distribution on flat road, however, once existing road excitation, there is complex coupling relationship among the effects of unsprung mass and rollover stability. With the hierarchical rollover prevention controller, the vehicle rollover maybe avoided effectively.     

串联式混合动力电动汽车电动机设计

本文阐述了串联式混合动力电动汽车动力系统元件电动机的设计。总结了各种类型电动机的特点,分析了电动机的转速、额定功率,峰值功率以及额定电压等参数的设计理论。     

轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向路感控制研究

为改善电动轮汽车差速转向系统的转向路感,建立了电动轮汽车差速转向和整车系统的动力学模型。基于鲁棒控制理论,在保证H∞性能的前提下,设计了系统PID控制器,并进行了仿真分析。结果表明,基于H∞-PID控制的差速转向系统可在满足系统H∞鲁棒性能的基础上,进一步减小系统的静态误差,提高差速转向路感系统的灵敏度和系统精度,使驾驶员获得更为满意的转向路感。     

基于Preisach模型的永磁同步轮毂电机损耗及温度场建模与分析

针对永磁同步轮毂电机运行过程中发热明显,严重影响永磁体性能和电机寿命的问题。开展电机铁心材料磁滞特性试验,测试一维磁化条件下的磁滞回线,考虑不同磁场强度和磁场高频特性对磁滞特性的影响。考虑到经典Preisach理论无法解释磁场频率过高的现象,基于对称小回环（Symmetric minor loops, SML）的密度函数离散化方法建立高频磁场强度变化的磁滞特性模型,通过与试验结果的对比发现该方法预测结果准确,对于在不同频率下的磁化特性有很好的模拟效果。根据铁心损耗的影响因素分析,提出考虑旋转磁化影响、磁密谐波影响的铁心损耗旋-交系数计算铁心损耗。最后建立电机三维温度场模型,仿真计算不同工况下各个部件的温升情况及危险点,并在试验台上进行电机温升试验,与仿真结果进行对比验证。仿真结果电机温度最大值为73.2℃,试验最高温度为72.6℃,证明电机损耗计算以及温度场仿真的准确性。研究结果表明,考虑磁场强度和磁场频率对铁心磁化特性的影响,能有效改善电机电磁计算中的缺陷,提高电机电磁场、损耗及温度预测的准确性。     

四轮独立驱动汽车驱动系统故障诊断与容错控制

针对四轮独立驱动电动汽车驱动系统故障的危险工况,给出一种基于车载传感器信号和无迹卡尔曼滤波器的故障诊断方法。进而,针对在车辆驱动系统部分电机故障情况下,在低附着系数路面上横摆稳定控制中,仍采用跟踪期望横摆率和侧向速度的横摆控制方法会导致车辆失稳的问题,设计出一种基于障碍李雅普诺夫函数的容错控制方法,该方法通过选取障碍李雅普诺夫函数约束车辆横摆率和侧向速度,以解决现有通过跟踪横摆率和侧向速度的横摆容错控制方法仍存在失稳风险的问题。给出的故障诊断和容错控制方法,能够实时诊断车辆驱动系统电机故障,通过车轮转矩的重新分配,可使车辆较快回到稳定状态,提高汽车行驶稳定性。通过不同车轮电机故障工况的仿真,验证了所提出故障诊断与容错控制方法的有效性。     

轮毂电机无位置传感器控制注入高频信号非线性分析与补偿

轮毂电机受电动汽车复杂的运行工况影响,使用位置传感器会存在降低系统可靠性和安全性的风险。为此,该文针对无位置传感器旋转高频电压注入法进行研究。传统的高频注入法需要对理想注入电压进行积分以获取高频响应电流表达式,并从响应电流负序分量中提取转子位置信息。研究发现,由于系统受载波频率的限制,实际高频注入电压为非线性信号且与理想注入电压存在偏差,从而产生较大的估计误差和系统振荡。针对这一问题,该文提出一种新的位置角提取方法。通过提前注入信号相位以增大注入电压重合度,并根据三相电压模型,结合载波周期从连续两次高频响应电流的差值中提取转子位置信息。取代了传统的直接积分方法,有效提高了位置角跟踪精度及系统动态性能。理论分析与试验结果表明,该方法具有更好的启动性能和可靠性。     

混合电动汽车用无刷直流电机驱动系统的关键技术研究

按混合动力电动汽车的使用要求,研制出具有高功率密度的稀土永磁无刷直流电机驱动系统,实现了电动运行、发电运行及制动运行等功能。对该电机驱动系统的构成特点和关键技术进行了介绍。     

电动车定子铁芯外圆精车机结构设计及刀具选用

电动车的发展具有广阔的市场前景。介绍了一种可靠的定子铁芯外圆加工的机械结构,对切削的刀具进行选定。电动机定子铁芯外圆精车机解决了现阶段定子铁芯外圆加工效率低下,加工质量不能满足要求的问题。