SRM应用于混合动力汽车再生制动系统的可行性分析

从开关磁阻电机(SRM)基本原理出发,重点分析其驱动发电运行原理.SRM是一种使转子运动到磁激励绕组电感最大化的位置而产生转矩的电机.通过分析混合动力汽车再生制动系统对电机性能特点的要求和SRM发电过程,说明了SRM应用于混合动力汽车再生制动,所谓再生制动,是指车辆减速或制动时,将其一部分动能转化为其他形式的能量储存起来以备驱动时使用的过程.系统是可行的,且应用潜力很大.     

电动汽车制动能量回收控制策略研究

为提高电动汽车制动能量的回收,通过对电动汽车制动力学的和相关法规的分析,结合电机的输出特性,提出一种前、后轮制动力根据制动强度进行分配的控制策略,并在ADVISOR软件上进行了仿真分析,仿真结果表明,与ADVISOR制动力分配策略比较,在百公里能耗、制动能量回收及能量利用率上都有明显优势,同时也较好地满足了制动稳定性要求。     

电动城市公交车制动能量回收评价方法

制动能量回收是提高电动城市公交车整车能量效率的关键技术之一,但在评价制动能量回收对改善电动城市公交车能量效率作用方面目前国内外还缺少科学系统的方法。以一辆12 m电动城市公交车为研究对象,通过建立电动城市公交车制动过程能量流模型,提出一种涉及6个环节因素的制动能量回收效率评价方法,在详细分析这些因素对制动能量回收效率影响的基础上,进一步提出一个综合评价制动能量回收作用的新指标—制动能量回收贡献率。制动能量回收贡献率综合考虑整车参数、循环工况和制动能量回收效率等因素,从而能更全面地评价制动能量回收对提高整车能效的作用,提出的评价方法为电动城市公交车通过制动能量回收技术来进一步改善其整车能量效率指出技术途径。     

电动汽车制动能量回收新设想

针对电动汽车发展的问题,阐述了电动汽车制动能量回收研究的必要性,分析了电动汽车制动能量回收技术的发展现状。在深入研究电动汽车制动能量回收技术的基础上,梳理出能够用于回收的能量、能量回收的效率、能量回收的经济性等关键因素,在此基础上提出了独立制动能量回收系统,并对关键技术作了阐述。     

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。     

基于AMESim的纯电动汽车液压再生制动系统的研究

为提高纯电动汽车制动时的再生制动能量回收率与汽车起步加速的动力性能,通过比较各种再生制动能量回收方案与储能方式,提出了在纯电动汽车的蓄电池回收制动能量的基础上加设液压制动能量回收系统。应用PID控制,在ECE-15循环工况下进行了仿真,并分析了整车的动力性能与能量的回收利用率。研究结果表明,在纯电动汽车上利用液压再生制动系统能够显著地提高整车的起步加速能力,并增加汽车的续驶里程28%左右。     

PHEV再生制动试验台建模与仿真

基于并联式混合动力结构形式,以回收整车再生制动能量为目的,应用模块化设计思想建模,搭建了一套整车再生制动试验平台。提出了一种并行制动力分配下的再生制动控制策略,建立了再生制动系统中主要元件的数学模型。为了验证再生制动试验台系统的性能以及工作可靠性,在MATLAB/Simulink平台上,通过试验数据和数学模型相结合的1方式建立再生制动系统的仿真模型。选择国际通用城市道路循环UDDS工况下进行仿真,仿真结果表明,再生制动能量得到有效回收,验证了提出的再生制动试验台结构及其控制策略的合理性。     

Evaluation of regenerative braking based on single-pedal control for electric vehicles

More than 25% of vehicle kinetic energy can be recycled under urban driving cycles. A single-pedal control strategy for regenerative braking is proposed to further enhance energy efficiency. Acceleration and deceleration are controlled by a single pedal, which alleviates driving intensity and prompts energy recovery. Regenerative braking is theoretically analyzed based on the construction of the single-pedal system, vehicle braking dynamics, and energy conservation law. The single-pedal control strategy is developed by considering daily driving conditions, and a single-pedal simulation model is established. Typical driving cycles are simulated to verify the effectiveness of the single-pedal control strategy. A dynamometer test is conducted to confirm the validity of the simulation model. Results show that using the single-pedal control strategy for electric vehicles can effectively improve the energy recovery rate and extend the driving range under the premise of ensuring safety while braking. The study lays a technical foundation for the optimization of regenerative braking systems and development of single-pedal control systems, which are conducive to the promotion and popularization of electric vehicles.     

电动汽车再生制动系统双向DC/DC变换器的设计

为了实现电动汽车再生制动的能量回收方案,采用超级电容作为储能元件,设计了电动汽车超级电容再生制动系统双向DC/DC变换器,介绍了DC/DC变换器主电路的四种控制方案。实验测试证明了设计合理,工作稳定可靠。     

履带车辆液压储能式制动能量再生系统建模与仿真分析

为实现对履带车辆制动能量的有效回收和利用,分析了制动能量再生系统的工作原理,利用AMES im软件建立了系统模型;对履带车辆制动过程进行了仿真,研究了不同工况下系统主要参数的变化规律,总结出了参数变化对系统压力和液压泵/马达排量的影响规律。研究结果表明,该研究为履带车辆制动能量再生系统设计和液压元件选用提供了参考。     

基于RS-485总线的储能再生制动装置主控系统的开发

本文对超级电容器储能再生制动装置的充放电规律进行研究,综合考虑实际运行情况,确定了储能装置控制系统的控制策略及工作模式。为保证系统工作模式的实现,建立了基于RS-485总线的分布式超级电容器储能再生制动装置控制系统。     

增加车辆刹车可控性设计

防抱死制动系统(Antilock braking system,ABS)是通过车轮角加速度与阈限值的比较进行制动力控制.这种系统的优势是只需角速度传感器信号就足够了;缺点是工作时会出现制动压力连续的超调,使车轮从抱死模式到滚动模式来回转换,这样制动器不能产生在当前道路状况下最大可能的制动力矩值.增加制动效率的构思是制动压力增加的强度取决于当前道路状况,但面临的问题是制动器产生的制动力矩值、当前道路状况和牵引系数值是未知数.本文通过建立三层神经网络模型来识别和获取这些参数,并在设计的随机路面上进行仿真实验,验证了所设计控制器工作的准确性.     

基于模糊控制的电动汽车前后制动力分配策略研究

为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,在分析基于理想制动力曲线和基于ECE法规的电动汽车前后轮制动力分配控制策略的基础上,根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,提出了一种基于模糊逻辑的前后轮制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用和良好的汽车制动稳定性。对该控制策略在电动汽车仿真软件ADVISOR2002下进行了仿真,仿真结果表明,该制动力分配控制策略提高了再生制动能量的回收率,同时也能改善汽车的制动稳定性。     

液压再生制动系统的能量回收效率研究

针对纯电动汽车续驶里程低、电池充电难等问题,对纯电动汽车的再生制动系统进行了研究,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,提出了定压源飞轮液压再生制动系统。为提高所提出的再生制动系统的能量回收效率,以泵/马达和蓄能器工作参数作为变量进行了试验研究和基于AMESim软件的仿真研究,通过仿真分析和试验研究对比,找出了最佳的参数匹配。研究结果表明,该再生制动系统的能量回收效率随着蓄能器容积的大小不同和液压泵/马达的排量不同而改变,泵/马达排量越大回收的能量越多,但是随着排量的增加泵/马达上的阻力也增加了,高于一定值后能量回收效率会下降;蓄能器容积越大,可回收的能量越多。对该系统的研究值得借鉴,可为合理匹配电动汽车液压再生制动系统参数提供依据。     

基于滑模控制的电动汽车再生制动防抱死研究

为使电动汽车在冰、雪等低附着系数路面上再生制动时,驱动轮具有防抱死功能,建立了单轮电动汽车动力学模型;基于变结构控制理论设计了调压调速型再生ABS控制器;仿真结果表明系统具有良好的稳定性、优越的动态性和足够的鲁棒性。     

液驱混合动力车辆的制动能量回收研究

建立了液驱混合动力车辆制动能量回收的数学模型,对制动能量回收过程中的能量损耗、能量回收和制动性能进行仿真计算和分析,并对制动初始压力和蓄能器容积等主要设计参数对制动能量回收效率以及车辆制动性能的影响进行了定量分析,为液驱混合动力车辆液压系统进一步的优化设计和控制打下了良好的基础．     

Driving and braking control of PM synchronous motor based on low-resolution hall sensor for battery electric vehicle

Resolvers are normally employed for rotor positioning in motors for electric vehicles,but resolvers are expensive and vulnerable to vibrations.Hall sensors have the advantages of low cost and high reliability,but the positioning accuracy is low.Motors with Hall sensors are typically controlled by six-step commutation algorithm,which brings high torque ripple.This paper studies the high-performance driving and braking control of the in-wheel permanent magnetic synchronous motor(PMSM) based on low-resolution Hall sensors.Field oriented control(FOC) based on Hall-effect sensors is developed to reduce the torque ripple.The positioning accuracy of the Hall sensors is improved by interpolation between two consecutive Hall signals using the estimated motor speed.The position error from the misalignment of the Hall sensors is compensated by the precise calibration of Hall transition timing.The braking control algorithms based on six-step commutation and FOC are studied.Two variants of the six-step commutation braking control,namely,half-bridge commutation and full-bridge commutation,are discussed and compared,which shows that the full-bridge commutation could better explore the potential of the back electro-motive forces(EMF),thus can deliver higher efficiency and smaller current ripple.The FOC braking is analyzed with the phasor diagrams.At a given motor speed,the motor turns from the regenerative braking mode into the plug braking mode if the braking torque exceeds a certain limit,which is proportional to the motor speed.Tests in the dynamometer show that a smooth control could be realized by FOC driving control and the highest efficiency and the smallest current ripple could be achieved by FOC braking control,compared to six-step commutation braking control.Therefore,FOC braking is selected as the braking control algorithm for electric vehicles.The proposed research ensures a good motor control performance while maintaining low cost and high reliability.     

自行车制动能量回收控制系统的设计

针对自行车频繁制动损耗能量的问题,对自行车制动过程中能量流动情况、电机再生制动、锂电池充电展开研究,对自行车制动过程中能量损耗、电机再生制动控制策略进行了归纳,提出了一种基于STC15F2K60S2内核单片机的自行车制动能量回收控制系统,通过改装公路自行车,搭建具有该系统的试验样车,在不同骑行道路上选择不同制动模式进行制动试验。研究结果表明,该系统能够根据车速以及骑行者的意愿选用合理的制动模式,在考虑骑行安全的前提下充分回收制动能量,明显提高了自行车的能源效率。     

基于AMESim的车辆制动能量再生系统建模与研究

为达到模拟车辆制动能量再生功能的目的,对装有并联式液压储能形式的再生制动系统车辆的动力学进行了分析,建立了相关的车辆动力学数学模型;对液压泵/马达的伺服阀进行了分析并得到其传递函数;利用AMESim仿真软件建立制动能量再生系统模型,通过仿真以证实此系统能够改善车辆动力性能并实现制动能量回收的实际效用,为以后液压混合动力车辆的开发和优化提供参考,从而节约成本,提高效率。     

纯电动轿车制动能量回收系统研究

针对某款量产纯电动轿车进行制动能量回收系统及控制研究。基于ABS开发回馈效率最优的制动能量回收系统。在满足ECE制动法规要求并尽量提高安全性和驾驶员感觉的前提下,提出一种最大制动能量回收控制策略,并利用Cruise软件对控制策略的有效性进行验证。在底盘测功机上测试制动能量回收系统效率,试验结果表明可实现ECE工况下整车续驶里程提升10%以上。