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。     

纯电动汽车制动能量回收评价与试验方法研究

为评价纯电动轿车制动能量回收效果,在分析纯电动汽车能量流的基础上,提出采用电机回收的能量与制动过程中的总能量的比值,即制动能量回收率作为纯电动汽车制动能量回收评价指标.分析已有试验方法,选取在转鼓试验台上进行NEDC(New European Driving Cycle)循环工况法为纯电动汽车制动能量回收试验方法.选择三款纯电动汽车,根据所述试验方法进行试验,得到了三种车型的制动能量回收率.试验表明:所提出的试验方法简单,评价指标合理,有利于纯电动汽车的制动能量回收的评价.     

双能量源纯电动汽车能量控制

发展纯电动汽车已成为解决我国环境污染和能源短缺的主要途径之一,而双能量源是目前纯电动汽车解决电池容量不足的一个较好方式。无刷直流电机根据汽车不同的行驶工况要求在电动和发电两种运行状态之间切换控制,能量利用和回储在大电容和电池之间进行。首先分析无刷直流电机控制系统在硬件不变的情况下实现电动和能量回馈制动的控制原理;然后提出驱动电机在不同工况模式下对蓄电池和超级电容功率需求的分配方案,并根据汽车需求功率和蓄电池、超级电容的SOC等参数,研究相应的模糊控制策略;最后通过在ADVISOR二次开发基础上进行试验。仿真结果表明系统控制效率得到较大提高:与只有单一电源相比,基于无刷直流电机的双能量源纯电动汽车一次充电续驶里程提高了32.80%,50 km/h加速时间降低了42.86%,50 km/h最大爬坡度提升了31.07%,蓄电池电流变化相对平稳,温度大幅降低。     

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%.     

电动汽车回馈制动与防抱死制动集成控制

为提高电动汽车制动能量回馈效率,同时保证车辆的制动稳定性,提出了集成能量回馈优化与防抱死控制的分层控制方法。控制系统首先根据驾驶员的制动操作意图以及实时识别的路面状况,依据理想制动力分配曲线在前后轮间进行滑移率分配,然后用滑动变结构控制对前后轮滑移率进行控制,并使用模糊调节器动态调节控制参数以减少滑模控制产生的抖振。仿真结果表明,在新欧洲驾驶循环工况下所提控制策略较并联制动控制多回馈约80%的能量,并可利用电机的快速响应特性对车轮进行精确的防抱死控制,在确保制动性能的同时兼顾回收能量和减少制动片磨损。     

基于滑移率试探的电动车辆制动控制策略

分析了电驱动车辆制动控制中能量回馈与制动稳定性之间的矛盾,提出了一种兼顾制动回馈控制及车轮防抱死控制的基于滑移率试探的电动汽车制动控制策略.在制动过程中根据滑移率是否在稳定区域,实时控制电机制动力与液压制动力,在保证制动稳定性的同时提高制动能量回收能力.该控制策略不依赖于路面辨识、制动力估计等复杂算法.在不同制动工况下的仿真结果表明: 采用该策略能获得接近最优的制动回馈效率,并在大制动力工况中实现了车轮的防抱死控制.     

电动汽车制动能量回收系统分析

设计了一种电动汽车制动能量回收系统,介绍了系统的工作原理,通过控制器的电压控制信号对系统进行了仿真,当控制器的电压信号低于1.0V时,控制器控制三相可控全桥整流滤波电路工作,经整流滤波、变频、驱动电机发电、整流输出,其能量回收系统效率约为η回=60％,实现了能量回收的功能,增加了电动汽车的续驶里程.     

基于双制动模式的电动汽车制动能量回收方法

针对电动汽车发展的问题,扼要地分析了电动汽车制动能量回收研究的重要性和必要性,简要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,提出了基于双制动模式的电动汽车制动能量回收方法,介绍了其结构设计,重点论述了相关参数的确定方法。     

基于复合制动的电动汽车制动能量回收系统设计

以某国产品牌纯电动汽车为研究对象,以回收和利用汽车的制动能量为研究目标,综合考虑汽车制动动力学特性、电机发电特性和电池充电特性等多方面因素,对其制动能量回收及控制策略进行探讨和研究;提出了一种机械和电机复合制动的能量回收方案;并基于Simulink软件进行了详细的仿真分析,获得了一个较为理想的能量回收率,为进一步开发设计具体的制动能量回收系统控制器奠定了良好的基础。     

混合动力客车再生制动控制策略的研究

根据已在我国多个城市运营的某混合动力客车车型现有的制动系统及其工作模式的介绍,展开再生制动能量管理和控制策略的研究。以理论分析和仿真研究为手段,揭示目标车型再生制动控制策略下的制动安全性能及制动能量回收率的表现,从而为进一步提高混合动力客车再生制动系统性能提供了参考依据。     

基于行驶工况的纯电动汽车能量消耗实验研究

针对不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗差异较大的问题,以某款纯电动汽车为研究对象,通过纯电动汽车电能量消耗实验,研究了纯电动汽车电能量消耗与其行驶工况和电能量控制方法之间的关系。分析了纯电动汽车在NEDC、Jap1015和FTP75实验工况中的电能量消耗及其控制方法。讨论了行驶工况特征参数和电能量动态控制方法与纯电动汽车电能量消耗之间的作用关系。结果表明:不同行驶工况的整车电能量消耗并不是随着行驶里程增加而增加,其主要影响因素是纯电动汽车电能量动态控制方法;当采用基于单位里程瞬时能耗的电能量动态控制方法对NEDC前部工况的三个加速阶段进行控制时,将使纯电动汽车单位里程平均能耗分别降低9.4%、18.61%、19.19%。     

全铝车身在纯电动公交客车车身上的应用研究

考虑到纯电动公交客车的排放特点,其几乎是一种0污染的城市公共交通工具,因此国家相关政策和一些企业也正在投入资金和人力开展深入研究,但纯电动公交客车的充电问题和每次充电后的续驶里程问题是限制了纯电动公交客车普及采用的重要障碍。本文首先对公交采用全铝车身后整车轻量化潜力,然后分析了公交车整车整备质量对纯电动公交车续驶里程的影响,并对纯电动采用全铝车身技术后提高其续驶里程潜力进行分析,认为采用全铝车身技术是提高纯电动公交车续驶里程的一种有效的解决方案之一。     

纯电动客车自动机械变速器换挡过程控制

为了实现纯电动客车用自动机械变速器(AMT)快速、平顺、准确换挡,以交流异步电机驱动的纯电动客车为研究平台,分析了无离合器的AMT换挡过程控制方法,研究了电机驱动式AMT执行机构控制方法,开发了纯电动客车适用的无离合器多挡AMT系统.经试验场与北京公交线路上的实际考核表明,所设计的AMT换挡过程控制方法满足实用要求.采用该方式换挡的AMT系统已被小批量应用于纯电动客车和混合动力客车中.     

并联混合动力汽车再生制动控制策略研究

针对并联混合动力汽车再生制动的问题分析了再生制动基本原理、实现再生制动必须具备的条件.采用再生制动比例控制策略和再生制动转矩与机械制动转矩的分配线控制策略的方法,对并联混合动力汽车再生制动进行了研究.结果表明UDDS工况燃油消耗减少了11.8%,续驶里程增加了10%—20%.从而验证了再生制动控制策略的正确性和必要性.     

电动汽车再生制动控制策略研究

制定合理的再生制动控制策略,使其在保证制动稳定性的基础上,最大限度回收制动能量. 通过对汽车制动动力学和相关法规的分析,结合电机的输出特性,建立了电机模型,提出了一种前后轮制动力分配的控制策略,并在Advisor软件上进行了仿真分析. 与常用的比例制动控制策略相比,该控制策略能充分利用电机的制动转矩,大幅提高制动能量的回收;同时也很好地满足了制动稳定性要求.     

电动大客车传动系统控制技术研究

对电动大客车传动系统进行了研究,提出了3种驱动模式和再生制动的控制策略,以及电池组的保护策略,并利用力控组态软件PCAuto实现了控制策略.为解决电动大客车的驱动和再生制动问题提供了可行方案.利用ADVISOR软件进行了电动大客车建模仿真,对AMT的档位控制在再生制动中的影响进行了初步研究,为电动大客车传动系统优化提供了依据,该控制策略已经在奥运电动概念车上得到了应用.     

插电式并联混合动力汽车再生制动控制策略

再生制动是混合动力汽车区别于传统汽车的技术特点,是提高车辆燃油经济性的重要措施之一.以一种轴间力矩耦合的插电式并联混合动力汽车为研究对象,从再生制动分配算法的影响因素入手,提出了一种带有模糊控制的混合动力汽车再生制动能量管理策略.所设计的控制策略主要针对两个层面的控制决策,顶层是轴间制动力矩的分配决策,底层是再生制动电机所在的后轴力矩在摩擦制动与再生制动之间的分配决策.采用多种典型车辆行驶工况对所提出的模糊控制策略进行仿真研究.结果表明,所提出的模糊控制策略能够明显改善车辆的能量回收效果,与传统理想制动力分配曲线控制策略相比,能量回收最多可提高23.44%.     

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。     

单轴并联混合动力客车再生制动策略解析

以某先进的单轴并联混合动力系统为研究对象,提出一种再生制动策略逆向解析的方法.根据摸底试验分析和再生制动参数预设设计试验解析流程,进行实车试验,分析了各参数对再生制动的影响.分析表明车速决定制动过程中是否存在再生制动,电机转速、挡位决定再生制动的过程,电池温度和挡位决定再生制动过程中电机转矩和功率的大小.通过不同手柄模式、不同制动强度及不同路况下的再生制动测试,解析出了各手柄模式的再生制动策略.最后通过仿真分析验证解析策略的正确性.