有轨电车制动能量回收系统控制策略的研究

针对有轨电车现有的制动方式存在能量回收利用率低、制动效果差、系统抗干扰能力差、回收方式单一等问题,通过对制动方式、能量回收、能量存储、能量传输等方面进行了研究,针对现有制动方式的缺陷进行改进,设计了有轨电车制动能量回收系统.该系统采用超级电容作为能量存储器,利用超级电容充电时间短、放电电流大的特性,从根本上克服了传统制动电阻发热量大、能效低的问题.该系统回收能量通过DC/DC变换器向同一线路其他有轨电车提供能量,也可通过DC/AC逆变器向其他辅助系统提供能量,较传统制动方式在系统的稳定性、可靠性以及回收效率有极大地提高.MATLAB/Simulink仿真实验结果表明,此系统通过对制动能量的回收,有效提高了有轨电车的能量利用率和局部电网的负载容量及稳定性,并且该系统操作简单,寿命长,具有较好的应用和推广价值.     

制动能量回收过程中电流冲击波动抑制研究

针对Buck电路进行制动能量回收时低压侧启动冲击电流过大问题,以及超级电容从恒流充电模式向恒压充电模式过渡时低压侧电流波动问题,在此基于超级电容制动能量回收系统,建立Buck电路小信号模型,设计电流纹波抑制补偿Buck电路控制器。最后搭建1 kW制动能量回收样机进行实验。实验结果表明,控制系统能实现对能量回收系统中Buck电路启动时冲击电流的有效抑制,同时也实现了恒流恒压两种充电模式的平稳过渡。     

制动能量回收储存装置监控系统的设计

采用超级电容器作为储能器件用于城市轨道交通车辆制动能量回收和释放时,需要实时监控超级电容器的工况和环境参数。采用＂模块化＂的方法将电源隔离处理,超级电容器监控系统既满足了制动能量回收装置的监控要求,又具有较强的抗共模电压能力和电磁兼容特性,可应用于其他高容量、大功率超级电容储能系统中。     

一种电动汽车能量高效回馈制动方法

为提高电动汽车的能量利用率,提出了一种将可变电压系统作为电机驱动系统实现能量回馈的方法,利用可串并联切换的超级电容器组与双向直流功率变换器相结合,采用了2种回馈制动模式的控制策略,提高了电机到驱动系统电源之间能量流的传递效率和变换效率,实现了速度大范围变化的能量回馈。与常规制动方法相比,上述方法具有驱动系统体积小、成本低、能量回馈效率高的特点,通过计算机仿真对采用不同回馈制动方法时的3种情况进行了对比分析,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

城市轨道车辆制动能量回收系统设计及分析

城市轨道车辆运行过程中频繁的启动、制动过程,制动能量相当可观。研究各种制动能量回收方法,是轨道交通节能的主要方式。给出了一种基于超级电容的制动能量回收系统设计方案,电机再生制动时制动能量通过特殊设计的制动单元存贮于超级电容中,用于列车照明和空调供电。为了验证该设计方案,开发了相应的试验平台,并对实验数据进行了分析,试验结果表明该方案可以有效回收制动能量。     

轨道交通超级电容能量回收控制系统设计

根据能量回收系统检测、控制策略与通信功能要求,设计了控制系统软硬件,较好实现了对能量回收系统的控制。系统通信部分采用光纤CAN总线进行内部通信,有效解决了高压强电磁环境抗干扰问题。文章还设计了一种简易光纤集线器,用于实现光纤构成CAN总线形式。     

电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制

永磁同步电机具有高效率、高转矩密度等优点,被广泛地用作电动汽车牵引电机。永磁同步电机通常采用磁场定向(field oriented control,FOC)控制算法实现最大效率控制。该文研究永磁同步电机在磁场定向控制下的制动原理,结合电动汽车驱动系统(包括永磁同步电机、逆变器和电池)模型,进而分析电动汽车最优制动能量回馈控制策略。根据现有的电动汽车电气和机械耦合制动方案,对比分析常用的并联制动控制策略和串联制动控制策略,得出串联制动控制策略可实现最优的能量回馈制动,并联制动控制策略通过改变机械制动的自由行程可实现较好的能量回馈制动。     

电动汽车无刷直流电机能量回馈制动系统设计

就电动汽车能量回馈制动效率较低的问题提出了一种恒转矩模糊控制策略。首先分析了无刷直流电机能量回馈制动的基本原理,对不同的回馈控制策略进行了对比分析,设计了一个三维模糊控制器,再以该控制器为核心,在MATLAB/Simulink环境中搭建了无刷直流电机能量回馈制动系统的仿真模型,并进行仿真。仿真结果显示提出的控制策略对电机制动转矩以及能量回收达到了很好的控制效果。     

能量回馈制动在电动汽车中的应用

回馈制动是用于电动汽车的电机及其控制系统中的一项关键技术,先以无刷直流电机半桥斩波回馈制动为例说明能量回馈的原理,进而阐述了作为实际应用前提的约束条件和控制策略,最后从试验的角度验证了该控制技术的可行性。     

具有能量回馈制动功能的电动车控制器设计

为了提高电动车的能量利用率,介绍了一种带有能量回馈制动功能的电动车控制器;同时还介绍了实现控制器硬件结构和能量回馈的方法。试验结果表明,该控制器的设计性能稳定,通过了载人爬坡、上坡重载的启动和制动实验,很值得推广使用。     

电动车再生制动试验台设计与研究

再生制动性能是各种电动车提高能量利用率和延长行驶里程的关键技术。为全面研究分析、优化、评价各种再生制动控制,设计了电动车再生制动试验台。该试验台由机械本体、控制系统和数据采集与处理系统组成。该系统的数据采集与处理系统能对试验数据进行采集并加以处理,通过分析数据,客观、准确地评价再生制动控制的优劣,同时为新的控制优化提供依据。重点进行了该试验台三个组成部分的具体设计,并根据电动车用电机及控制器的相关测试标准,给出了试验步骤,最后对一种具体再生制动控制在整车和设计的试验台上进行了试验。试验结果对比表明,所设计的试验台能够达到整车试验的效果,能对再生制动控制给出全面的评价,试验误差可靠,能为再生制动控制器设计提供优化数据。     

电动汽车再生制动的模糊PI控制实验研究

再生制动是提高电动汽车续驶里程的有效途径。由于电动车行驶工况复杂多变,其模型参数的变化也相应频繁,传统PI控制无法保证在任一工况下均能达到满意的控制效果。本文设计了模糊PI控制器,通过模糊控制对PI参数在线调节。最后,进行了模糊PI控制器和PI控制器在不同制动模式下的对比试验,结果表明模糊PI控制器控制在响应速度,稳态精度等方面控制效果优于PI控制器。     

一种再生制动控制策略的实验与仿真分析

再生制动是目前电动汽车的研究热点。以制动时电机制动转矩恒定及启动时超级电容电能优先利用为目的,设计了一种新的再生制动主电路拓扑结构和控制策略。在Simulink仿真环境下搭建系统数学模型,在理论上对再生制动系统进行仿真和研究,最后分析对比实验和仿真数据。结果表明,此再生制动控制策略在车辆制动过程中能够有效地控制电机制动转矩和回收动能,提高了电动汽车的续驶里程。     

电动装甲车无刷直流电机驱动系统的再生制动

再生制动是电动车辆最常见的制动方式,然而,在没有大容量蓄电池吸收能量的情况下,再生制动将产生很高的泵升电压,给系统工作带来不利。文中通过对再生制动过程的分析,提出了通过控制占空比的办法来抑制泵升电压,该方法通过数字控制实现,无需改动硬件,控制简便、计算机仿真和样机实验结果表明,该方法可迅速抑制泵升电压,并具有很好的制动效果。     

电动汽车用永磁无刷电机回馈制动技术研究

介绍了电动汽车用永磁无刷电机在回馈制动工况下的控制原理,对两种不同的升压斩波方法进行了分析评价,提出了一种基于电机特性的制动能量回收的控制策略.实验结果表明,该方法可简便、有效地实现电动汽车的电气回馈制动,进而提高电动汽车的能量利用率.     

并联式混合动力汽车再生制动控制策略研究

为提高并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV)再生制动能量的回收率,该文对PHEV制动力进行了分析,提出了再生制动控制策略。该策略不但能够合理分配前后轮制动力,而且能够合理分配后轮液压制动力、电机制动力和发动机反拖制动力,在保证制动性能的前提下,使电机能够最大限度的回收制动能量。仿真结果表明了所提方法的有效性。     

基于轮毂电机的电动汽车再生制动研究

基于轮毂电机驱动的电动汽车的结构特点以及轮毂电机低转速、高转矩的特点,提出了轮毂电机再生制动方法。为了恢复最大制动能量,在中等强度制动条件下通过轮内电机输出车辆减速的所有制动转矩。由AMESim软件建立液压制动系统和轮毂电机驱动系统的车辆动力学模型。通过NEDC循环和FTP75循环对车辆驾驶条件进行了仿真。仿真结果表明:采用轮内电机制动方式,制动能量回收率显著提高,电动车的能源效率提高30%以上。     

浅析电动汽车中的再生制动

电动汽车与传统车辆的一个重要区别就是,电动汽车可以实现再生制动,回收一部分传统车辆在制动过程中损失的能量。所谓再生制动,是指在车辆减速或制动过程中,将其中一部分动能转化为其他形式能量的过程。本文对变频器再生制动的原理、应用进行了详细的阐述,并通过仿真加以证明。