3 种驱动模式和再生制动的控制策略--电动大客车传动系统控制技术研究
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电动汽车再生制动控制技术结构与工作原理1.电动汽车再生制动控制技术结构电动汽车制动能量回收系统主要由两部分组成(电机再生制动部分和传统液压摩擦制动部分),所以该制动系统可以视为机电复合制动系统。
虽然再生制动可以回收制动能量并向车轮提供部分制动力,但是它无法使车轮完全停止转动,制动效果受到电机、电池和车速等诸多条件的限制,在紧急制动和高强度制动条件下不能独立完成制动要求。
为了保证汽车的制动安全性,在采用电机再生制动的同时,必须使用传统的液压摩擦制动作为辅助,从而达到既保证了汽车的制动安全性,又回收可观的能量的目的。
电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。
电力驱动及控制系统由驱动电机、电源和电机的调速控制装置等组成。
在电动汽车上,再生制动是利用电机的电动机/发电机可逆性原理来实现的。
在电动汽车需要减速或者滑行时,可以利用驱动电机的控制电路实现电机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
由于摩擦制动一般采用液压形式,所以机电复合制动系统也可以称为再生一液压混合制动系统。
从保证制动安全和提高能量利用率的角度来考虑,再生一液压混合制动系统是最适合电动汽车的综合制动系统。
在制动过程中,制动控制器根据制动踏板的角度(实际为制动主缸压力),判断整车的制动强度,确定相应的摩擦制动和再生制动的分配关系。
前后轴的摩擦制动分配关系由液压系统对前后轮的分配关系实现;制动控制器根据制动强度和电池的SOC值确定,可以输出制动转矩并对前后轴进行分配,然后通过电机控制器控制电机进行再生制动。
在整个制动过程中,要保证电动汽车的制动稳定性、平稳性,并尽可能多地回收制动能量,延长汽车行驶里程。
电动汽车制动能量回收系统的结构原理。
电动汽车的制动过程是在液压摩擦制动与电机再生制动协调作用时完成的。
再生制动系统主要是由轮毂电机、电机控制器、逆变器、制动控制器和动力电池等主要部件组成。
电动汽车的再生制动策略电动汽车与传统汽车显著的区别之一就是具有再生制动功能,可将制动过程中车辆的部分机械能进行回收,存储在储能装置中并加以利用。
电动汽车的再生制动系统有不同的实现方案,对应的控制策略也不同。
在分析控制策略之前,首要任务是对实现方案进行分析。
一般来说,再生制动系统的控制目标主要为最低的系统成本、最佳的制动性能、最大的能量回收效率。
控制方法可以分为两大类,一是利用效率优化方法提高电机系统的效率,二是从电动汽车的制动力分配人手,合理分配再生制动的比例。
效率优化控制策略的投入成本相对较高且应用较少。
目前,实用的再生制动控制策略基本上都是基于制动力分配的。
典型的再生制动策略有:理想制动力分配策略、最佳能量回收策略和并行能量回收策略。
一般可将能量回收的工况分为两种:一种是滑行工况;另一种是制动工况。
前者没有机械制动的参与,仅靠电机对车辆进行制动;后者当驾驶人踩下制动踏板时,电机制动与机械制动共同对汽车进行制动。
两种工况对应的控制策略不同,约束条件也不相同。
在滑行工况下,基于滚动优化和局部优化的思想开发能量回收策略;在制动工况下,根据再生制动系统的实现方案,采用并行能量回收策略。
(1)再生制动系统方案根据液压制动力矩是否可控,可将电动汽车的液压制动力矩和电机再生制动力矩的分配方式分为液压制动力矩调节方式和电机力矩调节方式两种。
前者通过调节液压制动力矩和电机制动力矩来满足整车制动需求,优先保证电机制动力矩达到最大值;后者液压制动力不做调整,在满足整车需求的范围内调节电机再生制动力矩。
根据以上分析,有如下三种制动能量回收方案:串联复合制动策略、并联复合制动策略及空行程制动策略。
串联复合制动策略要求机械制动力矩可控,通过合理分配机械制动力矩和电机再生制动力矩的大小,以能量回收效率及制动的平顺性为控制目标。
串联复合制动策略的控制策略较复杂,且需要改变传统车的制动系统结构,但能保证较高的能量回收效率。
并联复合制动策略的液压制动过程不可控,电机再生制动可控,只需对电机制动力矩进行控制,控制参数少,易实现,在城市工况下能回收相当可观的制动能量,因而适合在实际电动车开发中采用。
《纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究》篇一一、引言随着环境问题的日益突出,电动汽车逐渐成为现代交通出行的重要选择。
纯电动汽车(BEV)作为一种环保型交通工具,通过利用电能驱动汽车,极大地减少了碳排放,有效保护了环境。
在纯电动汽车的研发过程中,驱动与制动能量回收控制策略是提高其能效和续航里程的关键技术之一。
本文将就纯电动汽车的驱动与制动能量回收控制策略展开研究。
二、纯电动汽车驱动控制策略1. 电机控制策略电机是纯电动汽车的核心部分,其控制策略的优劣直接影响着车辆的能效和性能。
电机控制策略主要包括矢量控制、直接转矩控制等。
这些控制策略能够根据车辆的运行状态,实时调整电机的输出功率和转矩,以达到最佳的能效和动力性能。
2. 驱动系统优化为了提高纯电动汽车的能效和续航里程,驱动系统的优化也是必不可少的。
优化方向包括驱动系统的结构设计、传动效率的提高以及系统散热性能的改善等。
通过这些优化措施,可以有效降低车辆的能耗,提高续航里程。
三、制动能量回收控制策略制动能量回收技术是纯电动汽车提高能效的重要手段之一。
在制动过程中,将原本通过刹车系统消耗的能量转化为电能,回收到电池中,从而实现能量的回收利用。
1. 制动能量回收系统的构成制动能量回收系统主要由制动控制器、电机及控制器、电池组等部分组成。
其中,制动控制器是整个系统的核心,负责监测车辆的制动状态,并根据实际情况调整电机的发电功率,将能量回收到电池中。
2. 回收策略的制定制动能量回收的回收策略主要包括回收时机、回收力度以及回收模式的选择。
在回收时机方面,需要根据车辆的行驶状态和驾驶员的意图来判断是否进行能量回收。
在回收力度方面,需要根据车辆的制动需求和电池的充电状态来调整电机的发电功率。
在回收模式方面,可以根据实际需求选择不同的回收模式,如再生制动模式、液压制动模式等。
四、控制策略的仿真与实验验证为了验证所提出的驱动与制动能量回收控制策略的有效性,本文进行了仿真与实验验证。
后轮驱动电动汽车再生制动控制策略的研究的开题报告一、项目背景和研究意义随着环保意识日益增强和能源危机的加剧,电动汽车已成为未来发展方向之一。
然而,电动汽车的制动过程中会产生大量的动能损失,对于汽车的续航里程等方面都产生了负面影响。
因此,将再生制动技术应用于电动汽车制动中,回收动能,提高能量利用效率,是电动汽车发展必不可少的环节。
本研究将采取后轮驱动电动汽车作为研究对象,探究其再生制动控制策略的优化问题,通过实验和仿真等手段,为电动汽车制动系统的性能优化提供科学依据和技术支持。
二、主要研究内容本研究旨在通过后轮驱动电动汽车制动控制策略的优化,实现动能回收与提高能量利用效率的目标,主要研究内容如下:1. 基于电动汽车的运动学模型,建立汽车制动模型,并对模型进行分析验证;2. 针对制动模型中的电气制动系统,设计电子制动控制策略;3. 根据制动模型中的机械制动系统,优化制动力分配策略;4. 构建基于Simulink的电动汽车制动控制仿真模型,进行综合仿真分析;5. 设计实验方案,验证优化后的制动控制策略在真实路况下的性能。
三、预期成果本研究旨在通过后轮驱动电动汽车的制动控制策略优化,实现动能回收与提高能量利用效率的目标,预期取得以下成果:1. 基于电动汽车的运动学模型,建立了汽车制动模型,并通过仿真验证;2. 针对制动模型中的电气制动系统,设计出了高效的控制策略;3. 根据制动模型中的机械制动系统,优化制动力分配策略,提高汽车制动性能;4. 基于Simulink构建出了电动汽车制动控制仿真模型,进行综合仿真分析;5. 经实验验证,优化后的制动控制策略在真实路况下具有良好的性能表现。
四、研究计划和安排1. 第一年:制定研究计划和实验方案,建立基于电动汽车的运动学模型,并进行分析和验证;2. 第二年:研究电子制动控制策略,协同优化制动力分配策略,并搭建Simulink 仿真模型,进行初步仿真试验;3. 第三年:对优化后的制动控制策略进行详细仿真分析,并进行真实路况下的实验验证;4. 第四年:对实验结果进行总结与分析,编写论文或相关科研成果报告。
纯电动公交客车再生制动控制策略研究李静;户亚威;朱为文;石求军【摘要】纯电动公交客车具备再生制动功能,再生制动的两个主要目标:保持良好的制动安全性和提高制动能量回收率.考虑了国家安全法规和纯电动公交客车实际运行工况的前提下,提出了一种可以大幅度提高制动能量回收率的制动力分配控制策略.然后考虑再生制动过程中制动模式切换时的舒适性,对再生制动中模式切换条件:电池SOC影响系数和车速影响系数进行优化控制.最后制动控制策略在MATLAB/SIMULINK平台上建立,整车动力学模型在CRUISE软件中建立,通过CRUISE和MATLAB/SIMULINK联合仿真进行验证,仿真结果表明:此控制策略既能满足国家安全法规的要求,又能较大程度的回收制动能量,而且还能使车辆在再生制动过程中的制动性能和不进行再生制动的制动性能基本保持一致.%Pure electric buses are having the regenerative braking function, and the two main objectives of regenerative braking are: maintain good braking safety and improve energy recovery. Considering the national safety regulations and the actual operating conditions of the pure electric bus, a braking force distribution control strategy which can greatly improve the recovery braking energy is proposed in this paper. Then, considering the comfort of braking mode switching during regenerative braking, the influence coefficient of battery SOC and the influence coefficient of vehicle speed are optimized to control the mode switching condition in regenerative braking. Finally,the braking control strategy is established in MATLAB/SIMULINK, and the vehicle dynamics model is built in CRUISE. The co-simulation results of MATLAB/SIMULINK and CRUISE show that the controlstrategy can meet the requirements of national safety regulations, and improve the braking energy recovery to a great extent, besides,which can also make the vehicle braking performance in the regenerative braking be basically consistent with the performance in the braking without regenerative braking.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P202-205)【关键词】纯电动公交客车;再生制动;控制策略;荷电状态;影响系数;仿真【作者】李静;户亚威;朱为文;石求军【作者单位】吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林长春 130022;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林长春 130022;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林长春 130022;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TH16;U463.52与传统燃油客车相比,纯电动客车不仅可以通过再生制动节约能量还可以实现零排放。
收稿日期:2008-09-21基金项目:国家部委基础科研基金资助项目(C2220061349)作者简介:李国斐(1973)),男,博士生,E -mail:ahtoh sd@;林逸(1953)),男,教授,博士生导师.第29卷 第6期2009年6月北京理工大学学报T ransact ions of Beijing Inst itut e o f T echno lo gy V ol.29 N o.6Jun.2009电动汽车再生制动控制策略研究李国斐, 林逸, 何洪文(北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081)摘 要: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A dv isor 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.关键词:电动汽车;再生制动;控制策略中图分类号:U 469.72 文献标识码:A 文章编号:1001-0645(2009)06-0520-05Regenerative Braking Control Strategy for Electric VehicleLI Guo -fei, LIN Yi, H E H o ng -w en(Schoo l o f M echanical and V ehicula r Eng ineering ,Beijing Inst itute of T echno lo gy ,Beijing 100081,China)Abstract :N ew r eg enerative braking control strateg y should be established to recy cle braking energ y as m uch as po ssible as a prerequisite of brake perfo rmance.T ogether w ith the analy sis of the vehicle brake dynam ics and r elated braking reg ulations,and o utput characteristic o f m otor,the mo del o f mo ter w as established.A new regener ative braking contro l strateg y o f distributionbetw een regenerativ e br aking for ce and frictional braking force in electric vehicles w as propo sed,and simulatio n carried out w ith Matlab/ pared w ith the usual scale br aking co ntro l strategy ,the proposed strateg y enables to take advantag e of motor brake torque,and a r em arkable motor reg enerativ e energy improvement can be achieved.The results also indicated that the control strateg y could handle w ith the braking demand w ell.Key words :electr ic v ehicle;regenerative braking;co ntrol strategy 通过再生制动回收制动能量,对电动汽车提高能量利用率及增加续驶里程意义非常重要,是提升电动汽车性能的重要技术手段.再生制动的主要特点包括:再生制动力要受到电机本身转矩特性和电池充电条件的制约;只有驱动轮才能通过再生制动实现制动能量回收.由于再生制动要受到一定条件的限制,为了保证制动安全,电动汽车制动系统通常是由再生制动和传统机械制动组成的复合制动.通过协调再生制动力与机械制动力的分配,在保持汽车制动稳定性的基础上,最大限度地提高制动能量的回收程度,是再生制动研究的重要内容之一.在制动力分配方面,Gao Yimin 等[1-2]分别提出了理想制动力分配曲线、最优能量回收和并联分配3种策略,但这3种控制策略均有一定的局限性.理想制动力分配策略执行难度很大;后两种策略在某些特定的路面附着条件下很难保证回收能量最大化.秦大同等[3-4]基于电机效率的最大化原则确定电机制动力,通过对C VT 的控制可使电机的再生制动效率达到最高,但是要求传动系必须装备CVT.而一般装备手动变速器的电动汽车,由于挡位限制,再生制动效率很难达到最高,因此使用受到限制.电动汽车再生制动控制策略要求实现两个目标,即提高整车的能量回收率以及优化驾驶员感受.前者要求制动时再生制动优先,在能够满足制动要求的前提下优先利用再生制动回收制动能量;后者要求合理分配前后轮的制动力用于跟踪驾驶员的减速意图.但制动时过分增加再生制动的比例可能导致汽车前后轮制动力分配的不平衡,影响到制动的稳定性.从某种意义上说,增加再生制动与提高制动稳定性是相互矛盾的.作者在满足制动稳定性的基础上,以最大限度回收制动能量为目标,提出了一种新的再生制动控制策略.该策略能够适应不同路面附着条件,根据驾驶员期望制动力的要求分配汽车的制动力,并针对某一前轮驱动电动汽车进行了仿真分析.1再生制动的数学模型111期望制动力电动汽车制动时,驾驶员通过按下制动踏板获得期望的制动强度,根据制动强度的定义,可得到期望的制动力为F=mz g.(1)式中:m为整车质量;z为期望制动强度;g为重力加速度.由式(1)可以看出,期望制动力与期望制动强度是对应的线性关系,本文中均由期望制动强度代替期望制动力.112电机转矩输出特性电机特性是决定再生制动性能的最重要因素,电动汽车制动时电机工作在发电机状态,电机制动力的大小取决于电机能够提供的转矩大小,电机转矩越大,再生制动力越大.理想的电机系统的机械输出特性为:低于额定转速恒转矩,高于额定转速恒功率[5].其转矩输出特性为T=9549P n/n n n[n n9549P n/n n>n n.(2)式中:T为电机再生制动转矩;P n为电机额定功率; n n为电机额定转速;n为电机转速.由电机的输出特性可知,电机转速大于额定转速时,电机的转速与输出转矩成反比关系,随着转速的提高,电机的输出转矩降低,再生制动力下降.电机的转矩和转速与相应转速下的功率密切相关,另外还要受到电池最大充电功率的制约.113电池充电功率电池的充电功率与电动势、电流及内阻之间有如下关系P b=(E b-IR b)I.(3)式中:P b为电池的充电功率;E b为电池的电动势;I 为充电电流;R b为电池内阻.由于电池的电动势和内阻都随电池SOC变化,因此电池的充电功率也是S OC的函数.电动汽车再生制动时,为了保护电池,需要把电池充电功率作为确定再生制动力的约束条件,电机实际的制动功率不应超过电池的充电功率,否则会损害电池.114电机再生制动力电动汽车制动时,电机制动功率的确定关系为P reg_a=m in(P n,P b).(4)根据电机的制动功率,由式(2)可以求得制动时电机最大制动转矩T reg.考虑到电动汽车制动时,随着车速降低,汽车驱动轮的动能不足以为电机提供能量来产生最大的制动转矩,再生制动能力也就会随着车速降低而减小;同时如果电机转速过低,由于电枢反电动势过低将导致再生制动失效,电制动力迅速降为0.所以过低转速下再生制动没有意义,因此修正电机制动转矩为T c reg=T reg w(n).(5)式中w(n)为电机转速的影响因子,w(n)=0n<n1(n-n1)/(n2-n)n1[n[n21n>n2,(6)其中n1,n2分别为根据具体电机选定的特征转速.由电机的输出转矩,可求得驱动轮处能够产生的最大再生制动力为F reg_max=T c reg i g i0rG T.(7)式中:i g为变速器传动比;i0为主减速器传动比;r 为车轮半径;G T为传动系效率.2再生制动控制策略211制动的稳定性条件汽车制动时,如果前轮、后轮抱死或前后轮同时抱死,将会使汽车出现侧滑等严重威胁制动安全的情况.这是制动的不稳定工况,在进行制动力分配时应该避免出现任意车轮抱死的情况.本文中讨论的前轮驱动电动汽车,由于前轮承担较大的制动力,521第6期李国斐等:电动汽车再生制动控制策略研究随着制动强度的增大,前轮抱死的机会变大,制动时要避免出现前轮首先抱死的情况.根据汽车制动时的受力关系[6],可得前轮即将抱死而后轮没有抱死的前后轮地面制动力关系为F r =L -U h gU h g F f -G b h g.(8)式中:F f ,F r 分别为前后轮地面制动力;L 为汽车轴距;U 为路面附着系数;b 为后轴到汽车重心的距离;h g 为重心高度;G 为汽车重量.代入相应的地面附着系数,即可求得此系数对应的前后轮地面制动力关系曲线(f 线).汽车在特定地面附着系数条件下制动时,前后轮制动力分配应该受到f 线制约,否则将发生前轮抱死的情况.为保证制动时汽车方向的稳定性及有足够的制动效能,联合国欧洲经济委员会制定的ECE R13制动法规对双轴汽车前后轮制动器的制动力提出了明确的要求,我国的国家标准GB 12676)1999也提出了类似的要求.其中对于轿车,法规规定U 为012~018之间的各种车辆,要求z \011+0185(U -012).车辆在各种装载状态时,前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系数曲线的上方,按此要求得到ECE 法规对应的前后轮地面制动力关系为F f =z +0.070.85G L(b +zh g ),F r =Gz -F f .(9)212 前后轮制动力分配策略电动汽车的制动力包括驱动轮上的再生制动力及前后轮的机械制动力3个部分.为了兼顾制动稳定性和增加再生制动的目标,需要合理分配前后轮制动力的比例关系以及再生制动力与机械制动力之间的比例关系.这样既可以充分发挥地面附着作用,又能最大限度地回收制动能量.前后轮制动力分配关系如图1所示.I 线是理想制动力分配曲线,沿I 线分配前后轮制动力,能够充分利用地面附着系数,得到最佳的制动效果,但是不能保证前轮得到最大制动力,影响到能量的回收.基于保持制动稳定性基础上使前轮承担较大制动力的考虑,本文中按如下策略分配前后轮制动力.当地面附着系数较小时,设某一地面附着系数对应的f 线为AD ,I 线,f 线及横轴包围的区域OAD 为有效的制动力分配区域.线段EF 表示驾驶员期望的某一制动强度,沿EF 任意点分配的前后轮制动力都能获得驾驶员期望的制动力,但是只有图1 不同附着系数路面上前后轮制动力分配图Fig.1 B rake -f or ce d istribution be tw ee n f ront andr ear w h eel on dif f er ent r oadEF 与f 线的交点F 能使前轮获得最大的制动力,所以在此制动强度与路面附着条件下,应按点F 分配前后轮制动力.当期望制动强度增加时,前后轮制动力分配沿AD 增加;期望制动强度减小时,前后轮制动力分配沿DA 减小;期望制动强度小于点A 对应的制动强度时,汽车的制动力均由前轮提供.在此路面附着条件下,根据期望制动强度的不同,按曲线OAD 分配前后轮制动力均能使前轮获得最大制动力.当地面附着系数较大时,设某一地面附着系数对应的f 线为BC ,I 线,f 线,横轴及ECE 线包围的区域OABC 为有效的制动力分配区域.此时f 线不直接与横轴相交,而是与ECE 线相交,前后轮制动力分配受到ECE 线的约束,如DH ,此时前后轮制动力分配的极限值为点G,即如果期望制动强度小于点G 对应的制动强度,前后轮制动力分配按ECE 线分配,大于点G 对应的制动强度则与前述类似.按曲线OABC 分配前后轮制动力均能使前轮获得最大制动力.213 再生制动力分配策略根据确定的前后轮制动力分配关系和期望制动强度,再生制动力与前后轮机械制动力的分配有三种情况,见图1.设某一地面附着系数为U ,对应的f 线为AB,AB 与横轴的交点A 对应的制动强度记为z A ,由制动力平衡关系可以得出z A =b U /(L -U h g ).(10)由期望制动强度z 与z A 的关系,3种具体分配情况如下.¹当z [z A 时,汽车制动力可全部由前轮制动器制动力和再生制动力提供.再生制动力F reg 和前轮制动器制动力F bf 分别为F reg =min (G z ,F reg_max ),(11)522北京理工大学学报第29卷F bf =G z -F reg .(12)º当z A [z [U 时,后轮制动器制动力参与制动.此时前后轮制动力(前轮包括再生制动力和制动器制动力)分别为F f =G U (b +zh g )/L ,(13)F r =Gz -F f .(14)相应的再生制动力为F reg =min (F f ,F reg_max ).(15) 前轮制动器制动力为F bf =F f -F reg .(16) »紧急情况下制动时,驾驶员期望的制动强度迅速增大,这时制动的安全性成为首要目标.再生制动由于制动力性质偏软,不适合紧急情况下的制动,为了保证制动的安全要求,紧急情况下制动时再生制动不再参与.现代汽车大多都安装了A BS ,紧急制动时A B S 可防止车轮抱死,使前后轮制动力基本上沿I 线进行分配,这样能充分利用轮胎和地面之间的峰值附着系数,保证制动安全、可靠.3 实例分析采用A dvisor 软件作为平台对制定的再生制动控制策略进行了仿真分析,并将仿真结果与软件自带的控制策略的仿真结果进行了比较.软件自带的控制策略是一种比较简单的比例制动策略.制动过程中假设汽车是稳定的,路面提供的附着系数能够满足车辆行驶工况的制动减速度要求,不会出现前轮和后轮抱死现象.各制动力所承担的制动份额分配不是根据制动强度,而是根据车速来确定.这种控制策略控制逻辑简单,但很难实现能量回收的最大化.仿真中的电动汽车参数为:整车质量1350kg ;重心高度015m ;轴距216m ;后轴到重心距离1156m ,;车轮半径01282m ;传动效率019;电机额定功率75k W.为验证不同制动强度和不同路面附着系数对再生制动力的影响,同时给出两种不同路面附着系数的仿真结果.制动时的初始车速为70km /h,制动过程中最大制动强度z =01254.图2表示路面附着系数U =015,相应z A =01407时的制动力分配图.从图2可以看出,由于制动过程中制动强度均满足z [z A ,后轮制动力为0,再生制动力随车速降低而增大,车速过低时迅速降为0.图3表示路面附着系数U =012,相应z A =01125时的制动力分配图.由于制动过程中满足z A [z [U ,后轮参与制动,补充前轮制动器制动力和再生制动力的不足.仿真结果验证了制定的制动力分配控制策略均能较好根据路况调整再生制动和前后轮机械制动力,满足制动稳定性要求.评价再生制动控制策略的另一个标准是检验制动过程中的能量回收.能量回收的评价指标为回收能量占电动汽车消耗的百分比,即整个工况的能量回收率.能量回收率的定义为k =QP reg_aG e d tQP disd t.(17)式中:P dis 为整个循环工况中电机对外做功时每个仿真时间步的功率;G e 为充电效率.选择3种较为典型的循环工况,对制定的再生制动控制策略与A dvisor 自身策略的仿真结果进行比较,结果如表1所示.3种典型的循环工况分别是:日本1015、美国公路UDDS 和欧洲公路E U -DC.策略1为作者制定的制动控制策略,策略2为A dvisor 原来的制动控制策略.比较结果证明,作者制定的再生制动控制策略能够很好地回收制动过程中的制动能量,其中UDD S 道路循环工况由于减速工况较多,能量回收率达到32%,在其他工况中也取得了较高的回收率.523第6期李国斐等:电动汽车再生制动控制策略研究表1电机能量回收率Tab.1Energy recovery rate of motor循环工况能量回收率/%策略1策略2101501140109U DDS01320118EUDC011801134结论¹考虑电动汽车再生制动时电机的输出特性和电池的限制因素最终确定电机的制动转矩.在满足不发生车轮抱死的前提下,以最大限度回收再生制动能量为目标,提出了一种前后轮制动力的分配策略.º仿真分析表明,新制定的制动力分配策略能够根据路面附着条件和驾驶员的制动要求,合理地分配再生制动和机械制动力,制动稳定性和能量回收率都有明显提高,尤其在车速波动较大、制动过程频繁的行驶工况,能量回收的作用明显.»新制定的控制策略考虑了电机的转矩输出特点和电池对再生制动的制约条件,也可以适用于混合动力汽车的再生制动控制.参考文献:[1]G ao Y imin,Chen L iping,Ehsani M.Investig atio n o fthe effectiv eness of regenerat ive braking for EV andH EV1990-01-2910[C/CD]M SA E Paper.[S.l.]:SA E,1990.[2]G ao Y imin,Ehsani M.Elect ronic braking system of EVand H EV)))integ ration of r eg enerativ e br aking,auto-mat ic br aking force co nt rol and A BS2001-01-2478 [C/CD]M SAE P aper.[S.l.]:SA E,2001.[3]秦大同,谭强俊,杨阳,等.CV T混合动力汽车再生制动控制策略与仿真分析[J].汽车工程,2007,29(3):220-225.Q in Datong,T an Q iangjun,Yang Yang,et al.Simula-tio n o n r eg enerativ e braking co ntr ol str ategy fo r hybr id electr ic vehicle wit h CV 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电动汽车的再生制动策略动力制动是指通过将电动机切换为发电机的模式,将车辆的动能转化为电能。
当驾驶员松开油门踏板时,电动汽车的电动机会进入发电模式,利用车辆的动能驱动电动机产生电能,并通过逆变器将电能送回蓄电池进行储存。
这种制动方式有助于减少摩擦制动带来的能量损耗,同时还能将动能的一部分转化为电能,提高电池的充电效率。
制动力调节则是通过调节电动机的工作状态,使车辆达到理想的制动效果。
一般来说,电动汽车会根据驾驶员的制动需求以及车辆当前的速度和负载情况,通过电控系统对电动机的工作状态进行控制和调节,以实现理想的制动效果。
当需要较大制动力时,电池的电流会被增大,电动机会承担更大的发电负载,产生更大的制动力。
反之,当需求较小制动力时,电动机的发电负载和制动力也相应减小。
除了动力制动和制动力调节外,电动汽车的再生制动策略还可以通过一系列智能控制策略提高制动的效果。
例如,电动汽车可以通过借助车辆的惯性和路况信息,采用预测性制动策略。
通过提前预判路况和车辆的变速需求,智能控制系统可以提前对电动机的工作状态进行调节,实现较为平稳的制动过程,提高驾驶的舒适感和制动的效果。
此外,电动汽车的再生制动策略还可以与摩擦制动相结合,以充分发挥再生制动的效果。
在高速行驶时,由于电动汽车的再生制动效果有限,摩擦制动可以提供更大的制动力,保证制动的安全性和稳定性。
而在低速行驶时,再生制动则可以更好地满足制动的需求,减少对摩擦制动的依赖。
总而言之,电动汽车的再生制动策略通过将车辆的动能转化为电能,提高能源利用率。
在动力制动和制动力调节的基础上,还可以借助智能控制策略和与摩擦制动相结合,以提高制动效果和驾驶的舒适感。
随着电动汽车技术的不断发展,再生制动策略将会进一步完善,并对电动汽车的性能和能源利用率产生更加重要的影响。
混合动力电动汽车再生制动控制策略研究•绪论•混合动力电动汽车再生制动系统概述•再生制动控制策略设计•仿真分析与验证•实车试验与结果分析目•总结与展望•参考文献录01绪论1研究背景与意义23混合动力电动汽车在节能减排方面具有重要意义针对混合动力电动汽车再生制动系统的研究能提高车辆的能源利用效率为实现混合动力电动汽车的可持续发展提供技术支持和理论指导国内外研究现状及发展趋势国内外的相关研究主要集中在再生制动系统的建模和控制策略的设计发展趋势是向更加智能化的控制策略方向发展一些研究者提出了基于模糊逻辑和神经网络的再生制动控制策略一些研究者将滑模控制理论应用于再生制动控制策略中研究混合动力电动汽车再生制动系统的控制策略,包括再生制动的建模、控制策略的设计和仿真分析研究内容通过理论推导和仿真分析相结合的方式,设计出更加智能和高效的再生制动控制策略,并进行实验验证研究方法研究内容和方法02混合动力电动汽车再生制动系统概述混合动力汽车结构混合动力汽车主要包括内燃机、电动机、电池等组成。
其中,内燃机与电动机通过变速器和耦合器等连接,提供动力输出。
电池组提供电力给电动机,同时通过能量管理系统实现能源的回收与分配。
工作原理混合动力汽车在起步和低速行驶时,主要依靠电动机提供动力;当速度提升时,内燃机开始介入,同时电动机继续提供辅助动力。
在减速和制动过程中,内燃机停止工作,电动机转换为发电机,将动能转化为电能并存储于电池组中。
混合动力电动汽车结构及工作原理再生制动系统主要由电动机、发电机、控制器、电池组等组成。
再生制动系统组成在制动过程中,电动机转换为发电机,将车辆的动能转化为电能并存储于电池组中。
同时,控制器根据车辆制动需求和电池组的电量状态,调整发电机的发电量,保持车辆制动平顺和稳定。
工作原理再生制动系统组成及工作原理电动机/发电机作为再生制动系统的核心部件,电动机在制动过程中将车辆动能转化为电能,发电机在电动机转换为发电机的状态下,为电池组充电。