基于Amesim的纯电动汽车制动能量回收策略研究

纯电动汽车制动能量回收存在多种结构和控制策略,以电池的SOC、车速、制动减速度、电机发电扭矩等作为约束条件,基于Amesim仿真平台,对三种不同能量回收策略进行仿真计算,分析不同回收策略在不同驾驶工况下对能耗及能量回收率的影响.     

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。     

后驱式纯电动汽车制动能量回收策略研究

针对后驱式纯电动汽车制动能量回收策略不能兼顾最佳制动性能与最佳制动能量回收效率的问题,结合模糊控制理论寻求制动性能与能量回收效率的平衡点,并提出了基于模糊控制的能量回收策略。设计了以电池SOC、车速和制动强度为输入变量,以后轴制动力修正系数为输出变量的模糊控制器,然后根据制动强度、理想制动力曲线和电机所能提供的最大制动力确定前后轴机械制动力与电机再生制动力的分配。在Simulink软件中搭建策略模型,在AVL Cruise平台中搭建整车仿真模型,通过Simulink与AVL Cruise的联合仿真对控制策略进行验证。仿真结果表明：所研究的策略能够保证平顺性的同时提升了能量回收效率。     

北京市区电动轻型客车制动能量回收潜力

在分析影响电动汽车制动能量回收潜力的各种主要因素的基础上,以一辆电动轻型客车为例,结合北京市区轻型客车行驶工况调查数据,统计分析了在不同车速下最大制动功率的分布特征,发现其与电动机的制动工作特性能够很好地吻合。通过对典型路段上净制动能量和可回收制动能量的统计分析,即使在行驶工况变化比较频繁的长安街上行驶,采用制动能量回收可增加的续驶里程也只有24.4%左右。最后还统计分析了制动能量相对于车速－制动减速度和电动机转速－转矩的二维分布,统计结果表明制动能量分布的密集区与所采用的电动机在制动状态下的高效率区不能很好地重合。因此从提高制动能量回收潜力的角度出发,应根据行驶工况的统计结果来指导电动汽车电驱动系统的设计,不仅要从满足驱动需求出发,还应适当兼顾制动能量回收的需求,从而更全面地提出电动汽车电驱动系统的设计要求。     

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。     

电磁制动在汽车制动能量回收中应用分析

介绍了三种汽车制动能量回收系统的工作原理和特点,简述了汽车电磁制动的工作原理,对电磁制动技术应用于汽车制动能量回收系统的必要性与可行性进行了分析。通过分析比较现有的电磁制动与制动能量回收系统集成的结构方案,提出了集成制动系统的研究重点和发展方向。集成制动系统的重点研究方向为:集成制动系统优化匹配设计、制动模式切换控制研究和集成制动系统功能的扩展。     

车辆制动能量回收装置的研究

介绍了一种新型车辆制动能量回收装置的工作原理,阐述了装置的设计要求与设计方法。该装置克服了现有车辆制动装置工作时只能消耗能量而不能回收和重复利用能量的缺点。     

车辆制动能量回收装置的研究

介绍了一种新型车辆制动能量回收装置的工作原理,阐述了装置的设计要求与设计方法。该装置克服了现有车辆制动装置工作时只能消耗能量而不能回收和重复利用能量的缺点。     

基于ESC的电动汽车再生制动策略及能量回收

为了提高电动汽车制动过程的节能效果,构建了可以对电机回馈制动以及液压制动过程进行协调控制的方案,能够满足对车轮轮缸的协调控制效果。通过仿真测试发现,随着制动强度的变化,可实现电机回馈制动力与液压制动力间的良好协调,以此满足制动过程的控制要求,实现制动能量的高效回收。以电子稳定控制器(Electronic Stability Controller,ESC)实现的制动能量回收方案效率更高,并且随着制动减速度的降低变得更加显著。当车辆减速度为5m/s²时,液压与电机制动力同时发挥作用,实现协调控制的效果,且轮缸压力的调节功能,避免车轮发生抱死的情况。本方案可以达到更优的车辆控制性能,实现车辆制动能量的高效回收。可以使NDEC工况下的续驶里程提升9.35%,WLTP工况下上升37.2%,ECE工况下上升15.2%。     

Evaluation strategy of regenerative braking energy for supercapacitor vehicle

In order to improve the efficiency of energy conversion and increase the driving range of electric vehicles, the regenerative energy captured during braking process is stored in the energy storage devices and then will be re-used. Due to the high power density of supercapacitors, they are employed to withstand high current in the short time and essentially capture more regenerative energy. The measuring methods for regenerative energy should be investigated to estimate the energy conversion efficiency and performance of electric vehicles. Based on the analysis of the regenerative braking energy system of a supercapacitor vehicle, an evaluation system for energy recovery in the braking process is established using USB portable data-acquisition devices. Experiments under various braking conditions are carried out. The results verify the higher efficiency of energy regeneration system using supercapacitors and the effectiveness of the proposed measurement method. It is also demonstrated that the maximum regenerative energy conversion efficiency can reach to 88%.     

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。     

Torque-based optimal acceleration control for electric vehicle

The existing research of the acceleration control mainly focuses on an optimization of the velocity trajectory with respect to a criterion formulation that weights acceleration time and fuel consumption. The minimum-fuel acceleration problem in conventional vehicle has been solved by Pontryagin＇s maximum principle and dynamic programming algorithm, respectively. The acceleration control with minimum energy consumption for battery electric vehicle（EV） has not been reported. In this paper, the permanent magnet synchronous motor（PMSM） is controlled by the field oriented control（FOC） method and the electric drive system for the EV（including the PMSM, the inverter and the battery） is modeled to favor over a detailed consumption map. The analytical algorithm is proposed to analyze the optimal acceleration control and the optimal torque versus speed curve in the acceleration process is obtained. Considering the acceleration time, a penalty function is introduced to realize a fast vehicle speed tracking. The optimal acceleration control is also addressed with dynamic programming（DP）. This method can solve the optimal acceleration problem with precise time constraint, but it consumes a large amount of computation time. The EV used in simulation and experiment is a four-wheel hub motor drive electric vehicle. The simulation and experimental results show that the required battery energy has little difference between the acceleration control solved by analytical algorithm and that solved by DP, and is greatly reduced comparing with the constant pedal opening acceleration. The proposed analytical and DP algorithms can minimize the energy consumption in EV＇s acceleration process and the analytical algorithm is easy to be implemented in real-time control.     

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.     

电动汽车车载锂电池分段充电策略研究

为了实现电动汽车（EV）车载锂电池快速充、放电,研究了电动汽车锂电池分段充电策略,给出了充电拓扑图。通过监控电池端电压和电流,采用了恒流、恒压和涓流3种充电方式结合的方法,控制功率变换器对电池进行智能充电。实验结果表明,利用分段充电方法可以在30min内使电池端压达到额定值,并通过恒压充电使电池迅速得以充满。该研究为提高车载电池充电效率、缩短充电时间和保证充电安全奠定了基础。     

基于DSP的电动汽车蓄电池电量计量及荷电状态估计

荷电状态是反映蓄电池能量的重要参数,是电动汽车整车控制器制定能量控制策略的重要依据。为了解决电动汽车蓄电池电量计量及荷电状态估计问题,设计了基于数字信号处理器(DSP)的蓄电池电量快速计量系统,采用安时法对蓄电池充放电容量进行了估计,通过放电率、温度、自放电及容量老化等补偿措施来提高计量精度,并分析了温度与充放电倍率对蓄电池容量的影响。试验结果表明,补偿后的安时法可准确地估计蓄电池荷电状态,最大充放电倍率随温度升高而增大。     

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。