前驱液压混合动力汽车制动性能分析

首先阐述前驱液压混合动力汽车的工作原理,并应用SimulationX软件对其制动过程进行了仿真,然后引入能量回收强度的概念,对汽车的制动性能进行了理论分析.结果表明:该液压混合动力汽车能短时间内有效地回收车辆的制动能量,且制动过程平稳;相对于传统车辆,液压混合动力汽车具有较大的同步附着系数,提高了车辆制动时的方向稳定性,在较大附着系数路面上制动时,路面的附着条件发挥得更充分,但在附着系数小于γ0的极端路面上,不适合采用液压系统回收车辆的制动能量.     

基于制动感觉的制动能量回收系统的设计与匹配

基于目前国内硬件资源储备现状,以保证制动感觉为前提条件,提出了一种带有增压模拟器的制动能量回收系统硬件方案,根据开发的制动能量回收系统在制动过程中各个状态下的部件控制过程,结合需求极限流量及轮缸压力与体积对应关系完成对模拟器的结构设计与参数匹配,并在基于xPC功能搭建的试验台架上进行系统功能验证,台架试验结果表明带有增压模拟器的制动能量回收系统能够在满足制动需求、保证制动感觉的同时较大程度地回收制动能量。     

涡轮增压器旁通废气能量回收利用

以压缩空气作为储能介质,提出一种废气能量回收方法,用以回收高速大负荷工况下被废气阀旁通的废气能量.建立数值仿真模型,分析该方法的回收效果,并在循环工况中计算总能效率的提升幅度.结果表明:压缩空气最大回收功率约6.9kW,旁通废气能量回收效率最高达55%;在NEDC、UDDS和HWFET这3种循环工况中,采用该方法均可使系统总能效率提升0.3%.针对回收的压缩空气,提出2种利用途径:作为车辆制动能量回收系统的进气气源,可使回收的气体压力和制动转矩增幅最高达到167%和140%;用于发动机进气总管补气,可使车辆加速性能提升约15%.     

用双开关磁阻电机的汽车能量再生制动技术

在分析开关磁阻电机再生制动机理的基础上,结合汽车制动要求,建立了再生制动转矩计算及能量回馈模型,设计了基于双开关磁阻电机前驱的汽车制动能量回收系统方案,并提出了系统控制策略。在汽车制动能量再生试验台上进行了在环仿真试验,结果表明,采用该系统方案的制动能量回收率在中小制动强度下比单个电机方案高10%以上,在制动强度越大,双电机制动能量回收率值比单电机制动时的越大。     

纯电动汽车制动能量回收系统测评方法研究

制动能量回收作为纯电动汽车提高能量利用效率的重要技术之一,尚缺乏统一的测评指标.在研究纯电动汽车制动能量回收路线及相应结构装置的基础上,从整车试验的角度出发,提出纯电动汽车测试中的"制动能量回收效率"指标.对比分析车辆行驶阻力的2种计算方法发现:不进行滑行试验,采用理论计算法也可较好地反映车辆实际的能耗状况.根据试验数据计算了3种EV车型在NEDC工况下制动能量回收效率,并结合车型参数进行了对比分析,结果表明:电池、电机参数与整车匹配性较好的纯电动汽车往往能够更好地回收利用制动能量.     

超级电容在城市轨道车辆中的节能应用

根据城市轨道车辆频繁启动和制动的特点,提出一种新的基于车载电阻制动能量控制的方法,对电阻制动能量进行回收并合理利用,减小列车制动时在制动电阻上的能量消耗,采用超级电容作为储能元件以回收电阻制动能量。基于对上海地铁2号线试验测试能量的详细分析,以及结合超级电容的各种特性,确定回收电阻制动能量时超级电容的容量。     

基于轮缸压力的制动能量回收评价方法

针对于目前常用的制动能量回收率和续驶里程增加率的制动能量回收评价指标,分析了整车具体系统方案和制动力分配算法,考虑整车CAN协议开放程度,利用压力传感器获取轮缸压力信号,提出基于轮缸压力的制动能量回收评价方法,并进行实车试验。结果表明,该评价方法可行性高,与常用评价方法计算结果相比,相对误差率在6%以内,丰富了制动能量回收评价理论。     

静液传动混合动力车辆再生制动研究

为了使发动机工作在最佳效率区并可在车辆减速过程中回收制动能量,以提高车辆的燃油经济性,对并联式静液传动混合动力车辆(PHHV)主要部件的设计准则进行了研究,结合静液传动能量再生系统功率密度大的特点,分析了静液传动混合动力车辆在城市行驶工况下的制动特征,针对PHHV提出了一种新的再生制动控制策略.仿真和试验结果表明:所设计的驱动系统参数匹配较为合理,液压再生制动控制系统可以合理地分配液压再生制动转矩和传统摩擦制动转矩的比例关系,在确保制动安全性的前提下高效地回收制动动能.     

基于AMESim的液压混合动力系统节能特性

介绍了液压混合动力车辆制动能量回收、释放的原理,对其制动过程进行了分析,根据车辆动力学模型,建立了液压混合动力车辆AMESim模型,结合实际情况对车辆和相关液压参数进行设置,对制动能量回收、释放过程进行仿真,并在实验台上进行了相应的典型工况试验。仿真结果表明,车辆克服滚动摩擦和机械摩擦及蓄能器充放热能损耗后,能量回收率为38.7%,能量释放率达到85.1%。通过试验验证了仿真曲线的正确性,说明此模型能够比较直观地分析液压混合动力车辆的动力性能及制动效果,可以为以后液压混合动力车辆的研发与优化提供参考。     

并联式液压混合动力系统制动能量回收特性

介绍了并联式液压混合动力系统制动能量回收的节能机理。通过建立车辆动力学模型,参照车辆及相关液压元器件实物的实际参数对AMESim模型进行了相应设置,对车辆制动过程和能量回收过程进行连续仿真分析,得到了相应的曲线。为验证仿真的正确性,在液压试验台架上进行了与仿真相对应的各不同工况的试验,试验结果与仿真结果基本吻合。通过分析仿真与试验结果误差产生的原因,可以得出:在制动时间较短、制动强度较低的条件下,并联式液压混合动力系统能量回收率较高,总体高于43.12%。同时试验结果验证了仿真模型的正确性,说明本文所建立的AMESim模型能够较为直观地分析并联式液压混合动力车辆的制动能量回收过程和效果。     

基于超级电容的抽油机制动能量回收系统研究

针对游梁式抽油机系统的"倒发电"现象,传统的能耗制动和回馈制动造成电能浪费和谐波污染等问题,制动能量得不到合理利用.采用超级电容储能的制动能量回收系统,能够在抽油机电机处于再生发电状态时回收能量,并在电机处于电动状态时将能量释放,实现系统的节能降耗.然而,该方案存在储能装置容量配置较大、成本较高等不足,限制了其推广和应用.文章提出基于功率-容量约束的超级电容器模组参数配置方法,该方法以提高超级电容储能系统的性价比为目标,对储能系统的初始充电电压进行优化;以抽油机再生制动能量的有效回收和及时释放为前提,制定储能系统控制策略.仿真结果验证了所提参数配置方法及控制策略的有效性和可行性,满足节能效果和系统成本双优的目的.     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。     

基于制动强度的能量回收控制方法

针对高效利用电动车能量的问题,提出了一种基于制动强度的电动汽车能量回收控制方法.基于车辆制动的理想曲线和ECE曲线,结合制动强度将制动情况分成四种类型并给出了每种类型所需制动力.基于模糊控制理论提出了机械制动力和电机制动力分配比例的模糊控制模型,建立了再生制动比例与车辆行驶速度、制动力和电池电荷量三个指标之间的模糊模型.在NEDC工况上进行了实验,结果表明,本文方法在回收能量数量、能量回收率和能量效率等方面都具有更好的性能,能够使电动汽车制动策略更加科学节能.     

基于制动强度的能量回收控制方法

针对高效利用电动车能量的问题,提出了一种基于制动强度的电动汽车能量回收控制方法.基于车辆制动的理想曲线和ECE曲线,结合制动强度将制动情况分成四种类型并给出了每种类型所需制动力.基于模糊控制理论提出了机械制动力和电机制动力分配比例的模糊控制模型,建立了再生制动比例与车辆行驶速度、制动力和电池电荷量三个指标之间的模糊模型.在NEDC工况上进行了实验,结果表明,本文方法在回收能量数量、能量回收率和能量效率等方面都具有更好的性能,能够使电动汽车制动策略更加科学节能.     

四轮独立驱动电动汽车A BS与能量回收

提出了基于多智能体的车辆自动刹车系统(ABS)稳定性控制和再生制动过程中能量最优回收联合控制策略。首先基于图论搭建复合制动系统的车辆动力学模型,设计基于多智能体的滑移率最优稳定控制方法,并采用李亚普诺夫函数进行稳定性证明;然后采用液压制动补偿分配,根据电机和电池约束条件进行再生制动转矩的分配;最后利用Carsim和MATLAB-Simulink进行联合仿真。     

一种闭环液压能量再生系统研究

针对目前旋转负荷能量再生系统效率低、成本高等缺点,提出一种新型的液压能量再生系统.该再生系统以闭环静压传动系统为基础,主要由泵、泵/马达、蓄能器、方向控制阀等液压元件组成.系统启动时利用液压泵与蓄能器驱动泵/马达带动负载旋转,制动时负载动能转变为液压能并储存在蓄能器中,在不引起流体流动逆转的情况下实现能量回收.首先,对该系统进行了建模;其次,设计一种由上位控制器和主控制器组成的分层控制系统,针对系统模型的不稳定性与不精确性,把主控制器内的二级控制器设计成为一种自适应模糊滑模控制器;最后,对系统的能量利用率和系统能量回收潜力的影响进行分析.结果表明:本文方案在制动过程中对系统能量回收率可达66.4％,在启动时比其他方案节省能量最高可达35.5％,证明了所设计方案的有效性和控制系统的科学性.     

基于DSP的能量回馈系统在电动汽车中的应用仿真

车辆驱动电机由电动状态突然转入制动状态时会有强大的冲击电流进入蓄电池,这种情况会对蓄电池造成极大伤害。为解决此类问题,设计了带有DC/DC变换器的再生制动能量回馈系统。系统以TI公司的TMS320 DSP作为硬件设计的处理器,主电路、控制电路、驱动电路以及检测电路等为外围电路,并以直流无刷电机(BLDCM)作为被控对象,搭建了电路仿真模型。仿真调试结果表明,将超级电容并联在电池两端共同作为储能元件,能够避免大电流对电池的冲击,延长其使用寿命;且汽车爬坡或突然加速时,该系统也能够及时做到动力补偿,满足动能需求。可见,该系统设计能够很好地回收制动能量。     

混合动力车制动工况分析与储能装置参数匹配

为提高混合动力系统整体性能,实现高效能量回收,分析某重型越野车辆驾驶循环工况中制动过程的功率与能量分布,从制动能量回收率与电机参数出发讨论对储能装置的性能要求. 提出电池组-超级电容复合储能装置的参数匹配方法,针对21 t级试验样车混合动力系统进行实例计算,论证锂离子电池组与超级电容组成的复合储能装置的性能. 实例计算与道路试验结果表明:匹配的复合储能装置符合车辆整体性能与制动能量回收的要求,体积、重量满足总体设计约束;匹配超级电容后,储能装置的瞬时功率能力大幅提升,可显著提高车辆的制动能力和制动能量回收率.     

负载隔离式电动客车串联复合制动策略研究

为提高电动客车的能量利用率并增加续驶里程,本文对负载隔离式电动客车串联复合制动策略进行研究。在Matlab/Simulink软件中搭建控制策略模型,嵌入AVL_CRUISE软件搭建的电动客车仿真模型进行联合仿真研究,对串联复合制动控制策略的制动能量回收效果进行分析,对控制策略的合理性和有效性进行验证。仿真结果表明,带串联复合制动策略的车辆续驶里程增加了51.51km,百公里电耗减少了28.02kWh,制动能量回收率达到25.58%,验证了串联复合制动控制策略的有效性。该研究为负载隔离式电动客车的研究和开发提供了理论基础,具有一定的实际应用价值。     

基于模糊控制的并联式混合动力汽车制动控制系统

在分析和比较混合动力电动汽车(HEV)不同制动控制策略的基础上,提出了一种新的制动控制策略。在MATLAB/Simulink环境下搭建了制动系统控制模型。考虑到能量回收制动力矩和总制动力矩的连续变化,采用模糊控制策略对液压制动力矩进行动态调整。能量回收制动力矩和液压制动力矩在该控制策略下能够协同工作。仿真结果证明该控制策略有效,鲁棒性好。