基于模糊控制的纯电动汽车再生制动策略

为了保证纯电动汽车在减速或制动时获得最大的制动能量回收效率,同时保证车辆行驶的安全,以前驱型电动汽车为研究对象,通过应用模糊控制理论,提出了以制动强度z、电池的荷电状态(SOC)、制动意图的识别K为输入,制动能量回馈比a为输出的模糊控制策略;并建立再生制动模型,将此模型嵌入到ADVISOR的整车模型中,在ADVISOR软件中的城市道路循环(urban dynamometer driving dchedule,UDDS)工况下进行仿真。研究结果表明,在频繁制动的UDDS工况下,制动能量回收率比ADVISOR整车控制策略时的回收率提高了6. 55%,同时又可延长纯电动汽车的续航里程。     

混合电动汽车制动能量回收策略研究

为解决电动汽车制动能量回收少的问题,提出了一个基于模糊逻辑的再生制动能量回收策略.可在考虑系统制动特性的基础上合理分配前后轮的制动力,分配摩擦制动和再生制动力,使制动能量回收最大化.基于该策略在Matlab/Simulink环境下建立了模糊控制模型,并嵌入仿真软件ADVISOR进行仿真.实验结果表明,该控制策略相对于ADVISOR本身的回收策略,制动能量回收效率提高30％以上,有效解决了制动能量回收少问题.     

电动汽车制动能量回收系统设计

针对采用增加蓄电池容量解决电动汽车续驶距离短困难的现状,提出采用再生制动的方法实现机械能向电能的高效转化.建立了制动系统的数学模型,阐述了再生制动能量回收系统的控制策略,设计了制动能量回收控制器,并利用Proteus软件进行了仿真.仿真结果表明该模型可以简便、有效地实现电动汽车的电气回馈制动,提高电动汽车的能量利用率.     

纯电动汽车电液复合再生制动控制

针对纯电动汽车电液复合再生制动过程机电制动力的动态分配问题,通过对制动动力学和ECE R13-H制动法规的分析,从理论上确定纯电动汽车电液复合再生制动的安全运行范围。在安全制动范围内,开发了以最大限度回收能量为目标,达到需求制动强度而前、后轴又不抱死的再生制动控制流程,生成机电制动力分配矩阵。以制动强度分别为0.2,0.3,0.4,0.5和0.6,初始车速为16.67 m/s,结合ECE-EUDC道路循环,构建新的仿真循环,将车辆参数、制动力分配矩阵、道路循环嵌入ADVISOR2002软件。研究结果表明:仿真运行1个道路循环后,电池荷电状态SOC(State of charge)相对原策略有较明显的提高,提高幅度达4.5%,较好地回收了制动能量,更重要的是保证了制动安全,表明开发的控制策略是有效的。     

纯电动汽车回馈制动的模糊算法

为改善电动汽车的再生制动能量回收率,设计了一种以驾驶员制动、车速、电池荷电状态(SOC)和电池组温度为输入参数,以再生制动力为输出的Sugeno型模糊算法控制器。通过改进ADVISOR中VEH_SMCAR车模型的原有制动力分配规则,电池SOC、电池电流和电机转矩得到提高。仿真结果表明:改进的模糊控制算法和制动力分配规则合理可行,在保证车辆良好制动性能的前提下,可以降低电池在一个CYC_UDDS循环工况下的耗电量,提高能量利用率,有效延长电动汽车一次充电续驶里程。该研究为纯电动汽车再生制动控制策略的制定提供了参考。     

混合动力轿车制动能量回馈控制策略

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应的控制策略,从而显著提高混合动力轿车的续驶里程并保证车辆的制动安全.以某型混合动力轿车为研究对象,基于ADVISOR软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,设计出一种新型的集成防抱死系统的制动能量回馈系统,并在不同控制策略下对该制动能量回收系统进行典型城市工况循环的仿真分析.结果表明,所设计的制动能量回馈系统安全可靠,回馈制动力与摩擦制动力能够很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,在UDCC循环工况下,比ADVISOR原生制动控制策略燃油经济性提高了约15%.     

基于制动稳定性要求的电动汽车制动力分配

为进一步提高电动汽车的能量利用效率以改善其续驶里程,提出一种基于制动稳定性要求的电动汽车最优化能量回收制动力分配策略。通过对制动稳定性要求和ECE R13制动法规的分析,从理论上确定了纯电动汽车安全制动力的分配范围。考虑电机及蓄电池对能量回收的制约,在确定的安全制动范围内,分析了以最大限度回收制动能量为目标的制动力分配流程。将开发的制动控制策略嵌入ADVISOR 2002中,分别在城市道路工况和高速路工况下进行仿真。仿真结果表明:对比ADVISOR中缺省的制动力分配策略,提出的制动力分配策略在保证制动稳定性的要求下,回收能量和能量利用效率都有提高,城市道路工况能量回收提高幅度达163.4%。     

混联式混合动力再生制动控制策略

 再生制动系统是混合动力汽车和电动汽车特有的系统。该系统可将汽车制动过程中消耗的汽车动能和势能通过电动机发电的方式储存到电池中,在起动和加速过程中加以利用。本研究以长丰CJY6470E越野车为对象,在传统汽车制动理论的基础上,基于制动安全及制动效能,提出一种混联式混合动力汽车制动能量分配与再生制动控制策略。前后轴采用理想制动力分配,在分配好后,再对前后轴的再生和摩擦制动进行二次分配。进行二次分配时,主要考虑电机及电池的使用寿命,以车速及SOC作为电机再生制动功率影响因素,并通过对ADVISOR2002进行二次开发,建立整车模型,最后进行仿真。结果表明,采用所提出的再生制动控制策略可实现高效的制动能量回收,延长电池的使用寿命,且该策略具有可行性。     

纯电动大客车制动能量回馈控制策略

为提高电动汽车再生制动能量回收率,针对后轮驱动的纯电动大客车提出了一种基于模糊逻辑的制动力分配及制动能量回馈控制策略,并结合实际工况利用Matlab/Simulink软件对控制对象进行了建模与仿真,仿真结果证明了该策略的有效性.     

电动汽车制动能量回馈技术研究

制动能量回馈可实现能源再利用,有效提升电动汽车续驶里程。所以,制动能量回馈技术是电动汽车研发的关键技术之一。能量回馈效率最大化是制动能量回馈技术研究的重点,而制动能量回馈系统结构设计及控制策略是影响能量回馈效率的重要因素。基于此,首先给出了蓄电池、飞轮、超导、超级电容器和混合储能等电动汽车制动能量回馈系统常用储能技术的优缺点及其最新应用。而且,分析了几种典型的制动能量回馈系统及控制方法。其次,重点分析了几种常见的制动能量回馈控制策略。最后,提出了一种新型的电动汽车制动能量回馈系统,并分析了该系统的结构组成及其控制方法。     

电动汽车制动能量回馈技术

制动能量回馈可实现能源再利用,有效提升电动汽车续驶里程。所以,制动能量回馈技术是电动汽车研发的关键技术之一。能量回馈效率最大化是制动能量回馈技术研究的重点,而制动能量回馈系统结构设计及控制策略是影响能量回馈效率的重要因素。基于此,首先给出了蓄电池、飞轮、超导、超级电容器和混合储能等电动汽车制动能量回馈系统常用储能技术的优缺点及其最新应用。而且,分析了几种典型的制动能量回馈系统及控制方法。其次,重点分析了几种常见的制动能量回馈控制策略。最后,提出了一种新型的电动汽车制动能量回馈系统,并分析了该系统的结构组成及其控制方法。     

电动汽车制动控制策略的研究

如何充分提高电动汽车行驶能效,延长车辆续航里程,是电动汽车技术需要解决的一个关键问题。能量回馈是解决该问题的主要措施。在回馈状态时,驱动电机按发电机运行,将车辆行驶动能转化为电能。能量回馈制动与其它电气制动方式比较,无须改变系统硬件结构,回馈电流可柔性控制,可使制动效果与能量回收效果综合最佳。     

电动汽车再生制动与液压制动防抱协调控制

为了保证电动汽车防抱制动过程的稳定性并充分利用电机控制精确、响应迅速的优势,提出一种基于路面附着的电动汽车再生制动与液压制动防抱协调控制策略。以分布式驱动电动汽车为研究对象,利用电机扭矩和轮缸制动液压压力可实时测量的优势,根据车辆动力学估计路面附着;针对高、中、低3种路面附着采用不同的再生制动与液压制动协调控制策略,并提出了再生制动退出过程中的协调机制。对该策略的仿真结果表明:该协调控制策略可以在制动过程中兼顾制动稳定性和能量回收效率,再生制动退出过程协调机制可以减小液压制动的压力波动,有利于提高车辆的制动稳定性和舒适性。     

电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系

电动汽车可以通过再生制动提高动力电池的能量利用效率并延长续航里程;而电动汽车的再生制动效率依赖于其制动力的分配策略。在不同制动强度下,电动汽车再生制动过程制动力的分配比例应该不同,需要根据驾驶员踩踏制动踏板的位移进行制动意图和制动强度的识别。基于制动踏板位移对应的电压和电压变化率,设计了个模糊逻辑控制器,分别进行驾驶员制动意图和制动强度的识别。将驾驶员的制动意图分为缓慢制动、中等制动和紧急制动三种状态;并对三种状态下的制动强度变化进行准确的识别。搭建了由制动踏板、dSPACE半实物仿真平台和Control Desk调试界面组成的测试系统。对设计的模糊逻辑控制器进行了实验测试。测试结果显示,制动踏板位移对应的电压和电压变化率可以反映驾驶员的制动意图和制动强度,通过设计的模糊逻辑控制器可以识别出驾驶员的制动意图和对应的制动强度变化。因此,本系统可以用于电动汽车再生制动过程中进行制动强度的识别和基于制动强度的制动力分配,提高电动汽车的能量利用效率。     

电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系研究

电动汽车可以通过再生制动提高动力电池的能量利用效率并延长续航里程;而电动汽车的再生制动效率依赖于其制动力的分配策略。在不同制动强度下,电动汽车再生制动过程制动力的分配比例应该不同,需要根据驾驶员踩踏制动踏板的位移进行制动意图和制动强度的识别。基于制动踏板位移对应的电压和电压变化率,设计了个模糊逻辑控制器,分别进行驾驶员制动意图和制动强度的识别。将驾驶员的制动意图分为缓慢制动、中等制动和紧急制动三种状态;并对三种状态下的制动强度变化进行准确的识别。搭建了由制动踏板、dSPACE半实物仿真平台和Control Desk调试界面组成的测试系统。对设计的模糊逻辑控制器进行了实验测试。测试结果显示,制动踏板位移对应的电压和电压变化率可以反映驾驶员的制动意图和制动强度,通过设计的模糊逻辑控制器可以识别出驾驶员的制动意图和对应的制动强度变化。因此,本系统可以用于电动汽车再生制动过程中进行制动强度的识别和基于制动强度的制动力分配,提高电动汽车的能量利用效率。     

考虑参数灵敏度的电动汽车回馈制动模糊控制

分析影响电动汽车制动能量回馈的主要因素;以制动能量最大化为目标,建立电液复合制动力分配模型,设计以电液复合制动特性参数蓄电池荷电状态(SOC)、制动强度、车速为输入,回馈制动比例为输出的制动力模糊分配规则。同时,以能量回收率为评价指标对SOC、制动强度及车速进行灵敏度分析。研究结果明:SOC对能量回收率的影响最大,制动强度对能量回收率的影响次之;根据各特性参数对评价指标的影响权重,可改进电液复合制动力分配模糊规则;在相同制动工况下,考虑参数灵敏度的电动汽车电液复合回馈制动模糊控制方法可有效提高制动能量回收率。     

电动汽车再生制动能量回收最优控制策略

为提高电动汽车再生制动能量回收效果,提出一种基于制动强度控制的制动能量回收最优控制策略.在理想再生制动控制策略基础上,采用理论分析与仿真分析相结合的方法,利用汽车纵向动力学理论、MATLAB/Simulink和CarSim搭建联合仿真模型,研究制动能量回收与制动强度之间的关系,得到不同制动初始速度下实现能量回收最大化的最优制动强度.利用最小二乘法拟合最优制动强度变化规律,得到多项式拟合方程,制定包含制动力分配和最优制动强度控制的再生制动能量回收最优控制策略,并与理想再生制动控制策略进行仿真比较.结果表明:制动强度对制动能量回收效果影响较大,所设计的最优控制策略可以实现制动单次工况能量回收率最优.     

电动汽车永磁同步电机制动能量回收研究

采用内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)对电动汽车进行制动能量回收研究. 首先结合电机驱动与制动原理,提出应用于矢量控制技术中的最大转矩电流比控制策略(maximum torque per ampere,MTPA)、恒转矩弱磁控制策略、恒功率弱磁控制策略. 进而分析了电机在采用MTPA控制下的输入功率特性,求出最大回馈功率转矩线,并制定出合理的再生制动方法. 再结合电动汽车几种典型的制动力分配策略,提出采用最大化制动力分配策略. 最后在Simulink环境下搭建了整车模型对所提出的制动分配策略进行仿真,仿真结果验证了所采用的制动分配策略的有效性.     

利用惯性比例阀增强电动公交车制动能回收力

为提高城市电动客车并联再生制动策略的制动稳定性与制动能回收量,分析了电动客车制动稳定性要求对机电并行再生制动时制动能回收率的影响。根据欧洲经济委员会第13号制动法规(regulation No.13 of the Economic Commission for Europe,简称ECE R13)要求,利用广义制动力分配线与广义理想制动力分配曲线的位置关系,结合电动客车在典型城市工况下的运行特征,将机电并行制动的制动强度确定在0.1与0.3之间;在机电并行制动时,利用惯性比例阀将机械制动系制动力分配比调整为ECE R13法规许可的最大值。对advisor2002电动汽车仿真软件进行了二次开发,建立了后驱型电动汽车仿真模型。仿真表明新策略使城市电动客车在典型城市工况下的制动能回收量得到了明显提高。     

电动汽车无刷直流电动机的回馈制动控制

为延长电动汽车的续驶里程,基于4种典型循环工况的能量分析,研究了无刷直流电动机回馈制动的控制原理,建立了回馈制动的数学模型,并设计了转矩闭环PI调节的控制方式,将这一控制方式运用于纯电动汽车上,结果表明,回馈制动控制安全可靠。