混合动力电动汽车制动能量回馈系统分析
电动汽车制动能量回收控制策略
机电信息工程电动汽车制动能量回收控制策略徐向明(东风悦达起亚汽车有限公司,江苏盐城224051)摘要:本文深入探讨了制动能量回收控制策略,在此基础上提出了制动能量回收方案并做出相应的仿真分析,为控制系统的再开发和优化提供了充足的理论和实验依据&关键词:电动汽车;制动能量回收;控制策略1制动能量的回收1.1制动模式通常情况下,电动汽车制动模式包括紧急制动、正常制动和下长坡制动。
(1)紧急刹车。
该过程机械摩擦制动占主导地位,电制动发挥辅助作用,制动加速度超过2m/s2。
因为紧急制动使用机会不多,持续时间也不长,所以只能回收利用较少的能量。
(2)正常刹车。
汽车在正常行驶出现的制动有减速和停止2类。
前者依靠电制动,并产生制动能量;后者靠机械摩擦起到制动效果。
电机发电特性决定了制动的切换点,掌握切换点的详细情况才能最大程""""""""""""""""""""""""趋势下,如何实现资源的高效利用或重复利用、废物利用是科学技术发展的重要方向。
2.2现阶段存在的问题现阶段电梯控制技术中存在的问题主要有:第一,电梯的节能问题。
随着电梯的广泛应用,电梯需求量不断攀升,其对能源的消耗也在相应增加,实现能源的高效利用是电梯控制技术发展中主要解决的问题之一。
第二,电梯运行效率。
电梯作为载具,在技术改进的过程中如何确保电梯安全的基础上实现运行效率的提升也是未来电梯控制技术发展的重点。
第三,控制器性价比问题。
当前我国研发的电梯技术核心设备同国外成熟的技术相比具有周期长、成本高的问题,部分电梯企业为提高效率从国外引进技术,价格也较高,电梯设备整体性价比不高。
3电梯控制技术发展方向现阶段各行各业的新技术涌现给电梯控制技术的发展提供了“源泉”,诸如近年来已经得到快速发展的同步和异步电动机、能量回馈技术以及节能群控技术等能满足节能的要求,尤其是能量回馈技术,对于度地将制动能量回收利用。
混合电动车能量回馈控制系统设计
3 1 相关 信号 检测设 计 .
电机转速 由脉 冲编码 器测 量 。电机每 转一 周
的减速度达到了 A S B 节点激活 的门限值的时候 , A S系统 被激活 并独立 调节 车辆 的刹 车过 程 。电 B
机 的回馈制 动分 为高速制 动 和低 速制 动 。高速制
产生 1 2 4个相位差 9。 A B路 方波信号, 0 0的 , 经 7H 1 密特 触发 器整 形后 接 到 T 30 F47 4 C4施 MS2 L20 的 Q P单元 , E 确定 转速 和旋 转 方 向。用 ME S加 M 速度计 测量加速度 , 并通过 IC方 式送人 动力 总成
GA0 h h— ng S a mi
( r i n utyA st Hodn o a y , r i 5 0 1 hn ) HabnId sr se ligC mp n Habn1 0 0 ,C ia s
Absr c t a t: Th c o dnain e o r i to wo k, a wel s h s a n o d tci g a a tr a n e c r s l a t e h r g f ee tn p r me e s mo g a h i
c n o t r ft e v hil sb it s d o o t lnewo k o e c ei u l ba e n CAN r h Bus n o d rt c iv p i lb a i g c n rl .I r e o a h e eo t ma r k n o to , t e t tlb a i o q e i i i e n o e e g e e e ai n b a ig,me h n c l b e k n n h oa r kng t r u s d v d d it n r r g n rto r kn y c a i a r a i g a d ABS b e k n y d fee tp o o to r a i g b i r n r p rin,a c r i o t cua o d t n c o dng t he a t lc n ii . o
新能源汽车永磁无刷直流电机制动能量回馈双闭环控制技术
新能源汽车永磁无刷直流电机制动能量回馈双闭环控制技术作者:杨小兵路高磊王发群来源:《山东工业技术》2015年第16期摘要:本文分析了新能源汽车永磁无刷直流电机制动能量回馈的双闭环控制方法,论述了永磁无刷电机能量回馈原理和双闭环控制原理,根据电机制动能量回馈原理提出一种实现制动可靠能量回馈控制方法,通过在电机控制器测试台架上进行了测试,达到了预期的控制效果。
关键词:新能源汽车;永磁无刷直流电机;能量回馈;双闭环控制1 前言随着新能源汽车控制技术的发展,对新能源汽车控制技术的要求越来越高,提高续航里程是其中的一个重要问题,而新能源汽车用电机能量回馈技术可以将汽车制动和减速时[1]的部分动能转化为电能回馈到蓄电池,从而提高电动汽车的续驶里程,但是,蓄电池容量都有一定的限制,制动能量回馈时将产生很高的泵升电压和电流,为了避免过高的泵升电压和电流对系统带来危害,文中提出了通过控制占空比的办法来抑制泵升电压[2]和电流,提出了一种电压和电流双闭环数字控制方案,实现对泵升电压和电流的抑制,该方法通过数字控制实现,无需改动或增加硬件[3],该方法可迅速抑制泵升电压和电流,实现可靠的能量回馈控制,且具有良好的制动效果。
2 系统构成和工作原理图1是永磁无刷直流电机控制系统框图,系统由电源、控制电路、PWM驱动电路、功率逆变电路、位置传感器和永磁无刷电机组成。
工作原理:能量回馈即电动机工作于再生制动模式,在制动过程中,通过控制电路控制驱动电路和逆变电路使电机电流方向与正向运行时相反,便会产生制动性质的转矩。
当产生的电压高于蓄电池电压时,可以将电流回馈至蓄电池,达到能量回馈的目的,在能量回馈控制时,将逆变电路上桥臂的功率管关断,根据位置传感器信号对下桥臂的功率管的通断进行有规律的PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制,可以起到与Boost(升压)变换器相同的效果,其基本控制原理是Boost Chopper(升压斩波)方式,本文中选用半桥调制方式,在半桥斩波方式里,逆变电路6个开关管中,只有处于相同半桥上的3个元件(如图2中VT4、VT6、VT2)通有PWM波,另半桥上的3个元件(如图2中VT1、VT3、VT5)始终是关断的。
混合动力电动汽车论文
混合动力电动汽车制动系统回馈特性仿真摘要:因为城市的公交车制动较为频繁,频繁的制动对其燃油经济性产生较大的影响。
本文为了研究混合动力电动汽车的回馈制动的特性建立了城市公交的混合动力电动汽车的仿真模型,提出了一种回馈制动的控制策略,分析了符合制动系统的工作过程,并探讨了影响电动汽车制动系统可靠、安全高效等主要因素,采用复合化的制动途径。
结果表明:回馈制动中的最低车速限值越小,制动的回收率越大,但是从回收电动汽车的能量角度分析,回馈制动比例应该有一个有效范围数值,在各种循环工况下,具有回馈制动功能的混合动力电动汽车的能量消耗可以降低10%-25%。
本文的开头作者照例对混合动力汽车的产生以及有哪些存在的问题进行了阐述,主要提到的问题还是一个燃油经济性和能源的问题,从而引出了作者的课题,利用回收制动能量达到节省燃油经济性的目的。
回馈制动时电动汽车符合制动的独特功能,在汽车处于减速时候,将汽车的一部分惯性能量通过传动系统传递给发电机,发电机将这部分的能量存贮在动力电池中,同时回收部分制动能量,车速最终在回馈制动和摩擦制动的共同作用下降低了车速。
文章给出了混合动力电动汽车动力和制动系统的结构图。
混合动力电动汽车动力系统在增加了电机动力源了之后一方面可以在驱动过程中作为电动机,也可以在另外一个方面作为发电机给动力电池充电,并在混合动力电动汽车制动过称个中具有制动回馈的作用。
接下来作者简单的介绍了整车控制器及其作用。
该复合制动系统的基本原理就是机械制动系统的制动指令时整车控制器根据驾驶员制动踏板和当前的车速所需要的机械制动扭矩数值,不同的是这时的车轮的制动力来自于两个方面,一个是产生摩擦制动的制动系统,另一个是产生回馈制动的动力传动系统。
回馈制动技术的引入赋予了混合动力电动汽车制动的新功能,可以通过在整车控制器中的制动控制模块,将制动踏板的形成信号作为系统的输入量,通过确定的混合动力汽车制动控制策略对两部分的制动力进行合理的分配,以保证在复合的制动过程中获得高效的能量回馈和制动系统的安全协调。
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析随着对环境和能源问题的日益关注,电动汽车作为一种无排放的绿色出行方式,正受到越来越多人的关注和青睐。
然而,电动汽车的续航里程一直是用户关注的一个重要问题。
为了解决这个问题,科学家们提出了能量回馈系统(regenerative braking system),这一系统能够利用车辆制动时产生的能量,并将其转化为电能进行存储,从而提高电动汽车的续航里程。
本文将从电动汽车能量回馈系统的原理和效能两个方面进行分析。
1. 原理能量回馈系统的核心原理是将制动过程中产生的动能转变为电能进行储存。
一般来说,制动时,电动汽车的驱动电机利用车轮运动的动能回转,相应地产生电能,而不是通过摩擦将动能转化为热能消耗掉。
这样一来,电动汽车能够将制动过程中的能量转化为电能进行储存,进一步提高车辆的能效。
具体而言,能量回馈系统一般包括以下几个主要的组成部分:1.1 制动电阻装置:在制动时,制动电阻装置根据车轮转动的速度和力度,产生一定的电阻,从而将动能转化为电能。
1.2 电能转换装置:制动电阻产生的电能需要进行转换才能储存和使用。
电能转换装置将制动过程中产生的直流电能转换为可以储存的电能,通常使用蓄电池进行储存。
1.3 控制系统:能量回馈系统的控制系统监测制动状态和电能转换过程,确保系统能够高效、稳定地将动能转化为电能。
2. 效能分析能量回馈系统对电动汽车的效能有着显著的提升作用,主要体现在以下几个方面:2.1 能量回收率提高:传统的内燃机汽车在制动时会将动能转化为热能散失,而电动汽车通过能量回馈系统能够最大程度地回收制动过程中产生的动能,提高能量的利用率。
据研究表明,能量回馈系统可以将制动时产生的能量回收率提高20%~30%,从而延长电动汽车的续航里程。
2.2 能耗减少:电动汽车通过能量回馈系统回收能量,可以减少对电池的充电次数,从而延长电池寿命。
同时,也能够减少充电过程中的能量损耗,提高充电效率,降低了电动汽车的能耗,进一步提高车辆的能效。
电动汽车能量回收系统简介及标定策略介绍
电动汽车能量回收系统简介及标定策略介绍本文以某纯电动轻型商用车为基础,对纯电动汽车的能量回收标定策略进行分析研究。
能量回收系统简介能量回收,又称回馈制动或再生制动,是指在滑行或制动减速过程中,驱动电机工作于发电状态,将车辆部分动能转化为电能储存于动力电池中,同时施加电机回馈转矩于驱动轴,对车辆进行制动。
该技术应用一方面增加了电动车辆一次充电续驶里程,另一方面减少传统制动器磨损,同时还改善了整车动力学控制性能。
在不改动液压制动系统结构的基础上,开发基于制动踏板行程检测的并行制动能量回收系统方案,如图1所示。
图1 制动能量回收系统总体结构方案并行制动能量回收系统主要由驱动电机及控制器、动力电池(含电池管理系统)、ABS系统、制动踏板、整车控制器(VCU)及CAN网络组成,其中,整车控制器(VCU)通过CAN网络与电机控制器、电池管理系统、ABS控制器通讯,实现驾驶员意图识别及制动能量回收控制功能。
并行制动能量回收系统方案的典型特征是:符合驾驶员传统的驾驶习惯,保持整车的制动性能和制动稳定性,电机制动力的变化不会影响驱动轮制动力的大小,电机制动力和驱动轮制动器制动力并行产生,并叠加在一起,共同组成了驱动轮上的总制动力,通过在汽车减速和制动过程中实施电机制动,把汽车减速和制动过程中的部分动能转化成电能回馈给动力电池,从而提高整车经济性,延长续驶里程。
能量回收标定策略整车控制器(VCU)根据踏板信号、车速、蓄电池荷电状态(SOC)、电池电压、温度等信息确定是否进行能量回收,并将其传送到相应的控制模块中执行,模块之间的信息传递通过CAN总线进行。
对进入能量回收模式的车辆状态条件进行标定,如表1所示。
表1 进入能量回收的车辆状态条件VCU检测加速踏板传感器信号和制动踏板传感器信号,判断汽车是否处于滑行或制动减速阶段,若是的话则向,MCU发送扭矩指令,MCU控制驱动电机产生滑行阶段所需的制动力。
对能量回收扭矩进行标定,如表2所示。
探究新能源汽车的制动能量回收技术
探究新能源汽车的制动能量回收技术1 新能源汽车概述新能源汽车是指不采用常规的车用燃料(或采用常规的车用燃料同时增加新型车载动力装置)作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,原理先进,具有新技术、新结构的汽车。
目前都是以电能或常规能源与电能并用作为动力来源的。
1.1 电动汽车的历史简介其实要说新能源汽车,电能汽车可一点都不“新”,早在1800年电池就已经问世了,1873年英国人Robert Davidson采用铁锌电池(不可充电)作为动力源成功将一辆三轮马车改造成世界上第一辆电动车,1882年法国人制造可载50人电动汽车,1886年伦敦出现了电动公交车。
我们现在所广泛采用的内燃机汽车是1886年诞生的,所以要说“新”,内燃机汽车更年轻一些。
1900年美国的汽车产量为4195辆,其中电动汽车1575辆、蒸汽汽车1684辆、内燃机汽车936辆,电动汽车要比内燃机汽车产量高。
不过电动车存在蓄电池充电这一瓶颈,相比之下内燃机汽车在续航问题上更具备优势,所以后来者居上,到1920年美国的公路上已经基本上看不到电动汽车的身影了。
而今,由于环境、能源等问题,人们在汽车上重新利用电能,电动汽车反倒成了“新”能源汽车。
1.2 新能源汽车的形式新能源汽车的形式包括混合动力汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、增程式电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。
混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是由两个或两个以上能同时运转的单个动力系统联合组成动力系统的车辆,车辆的动力依据实际的车辆行驶状态由单个动力系统提供或多个动力系统共同提供。
混合动力汽车有多种组成部件、布置方式和控制策略,形式多样。
燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是纯电动汽车的一种,主要区别在于动力电池的工作原理不同。
燃料电池的电能是通过氢气和氧气在催化剂的作用下经电化学反应产生的。
混动汽车制动能量回收原理
混动汽车制动能量回收原理
随着环境保护意识的增强和能源资源的日益紧缺,混动汽车作为一种节能环保的交通工具,受到了越来越多人的关注和青睐。
而混动汽车的制动能量回收原理,正是其独特的特点之一。
混动汽车采用了电动机和内燃机的双重动力系统,当车辆减速或制动时,会产生大量的制动能量,传统汽车中这部分能量会以热量的形式散失掉,而混动汽车则通过制动能量回收系统将其转化为电能进行储存和利用。
具体来说,当混动汽车减速或制动时,制动系统会将制动力传递给车辆的发电机或电动机。
发电机或电动机将制动能量转化为电能,并将其输送给电池进行储存。
这样,当车辆需要加速或行驶时,电池便会释放储存的电能,供电给电动机驱动车辆前进,减少了对燃油的依赖。
混动汽车的制动能量回收原理实际上就是通过回收制动能量,将其转化为电能进行储存和利用,达到节能减排的目的。
这种回收利用制动能量的方式不仅可以提高汽车的燃油经济性,减少尾气排放,还可以延长电池的使用寿命,降低车辆的整体能耗。
总结一下,混动汽车的制动能量回收原理通过利用制动时产生的能量,将其转化为电能进行储存和利用,从而实现节能减排的目的。
这种技术的应用不仅提高了汽车的燃油经济性,减少了环境污染,
还增加了车辆的续航里程,提升了用户的使用体验。
混动汽车制动能量回收系统的发展将为未来的可持续交通做出重要贡献。
新能源汽车技术概论课件第8章新能源汽车制动能量回收系统ppt
• 图所示为利用液压储能原理设计的一种制动能量再生回收系统。系 统由发动机、液压泵、液压储能器、联动变速箱、驱动桥、液控离 合器和液压控制系统组成。
• 3.电化学储能
• 其工作原理是:首先将车辆在制动或减速过程中的动能,通过 发电机转化为电能并以化学能的形式存储在储能器中;当车辆需要 起动或加速时,再将存储器中的化学能通过电动机转化为车辆行驶 的动能。
• 2.前后轴制动力比例分配时的控制策略
• 并联制动控制策略如图所示。需要的总制动力较小时,全部由再生制动力提 供;当需要的减速度增大时,电机再生制动力所占的比例逐渐减小,机械制动 力开始起作用;当总制动力大于一定值时意味着这是一个紧急制动,再生制动 力减小到零,机械制动提供所有的制动力;当所需的制动减速度在两者之间时, 再生制动与机械制动共同作用。
• 3)从汽车理论知识可知,如果前轮先于后轮抱死,虽然失去了 转向能力,但整车还是稳定的;如果后轮先于前轮抱死,将导致整 车失去控制,极易发生严重交通事故。
•8.5 电动汽车的制动系统
• 电动汽车的再生制动给制动系统的设计添加了一些复杂性,呈现 出两个基本问题:一是如何在再生制动和机械摩擦制动之间分配所 需的总制动力,以回收尽可能多的车辆的动能;二是如何在前后轮 轴上分配总制动力,以实现稳定的制动状态。
• 3)制动控制器根据电动机转速,计算电机实际能够提供的制动强度。 • 4)比较需求的电机再生制动强度上限和电机实际能够提供的制
动强度,并将结果作为电信号发送给电机控制器。
• 5)此时的电动机工作在发电机状态下,可以提供电压恒定流向 的电流,再通过逆变器限制电机产生的最高电压和对电压进行升压, 以便满足电流输出要求,充到动力蓄电池组中。
• 电动汽车三种常见再生制动控制策略进行比较结构
制动能量回收
电动汽车制动能量回收控制策略的研究摘要:电动汽车的驱动电机运行在再生发电状态时,既可以提供制动力,又可以给电池充电回收车体动能,从而延长电动车续驶里程。
对制动模式进行了分类,并详细探讨了中轻度刹车时制动能量回收的机制和影响因素。
提出了制动能量回收的最优控制策略,给出了仿真模型及结果,最后基于仿真模型及XL型纯电动车对控制算法的效果进行了评价。
关键词:制动能量回收电动汽车镍氢电池 Simulink模型电动汽车(EV)的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。
在EV性能提高并逐步迈向产业化的过程中,提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。
尽管蓄电池技术有了长足进步,但由于受安全性、经济性等因素的制约,近期不会有大的突破。
因此如何提高EV能量利用率是一个非常关键的问题。
制动能量回收问题对于提高EV的能量利用率具有重要意义。
电动汽车采用电制动时,驱动电机运行在发电状态,将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电,对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。
国外有关研究表明,在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。
目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。
制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全保证与充电特性等多方面的问题。
研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。
本文对上述问题作了一些积极的探索,并得出了一些有益的结论。
1制动模式电动汽车制动可分为以下三种模式,对不同情况应采用不同的控制策略。
1.1急刹车急刹车对应于制动加速度大于2m/s2的过程。
出于安全性方面的考虑,急刹车应以机械为主,电刹车同时作用。
在急刹车时,可根据初始速度的不同,由车上ABS控制提供相应的机械制动力。
1.2中轻度刹车中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程,可分为减速过程与停止过程。
电刹车负责减速过程,停止过程由机械刹车完成。
简述回馈制动的工作原理
简述回馈制动的工作原理
回馈制动是一种常用的制动方式,其工作原理是利用电机的反电动势来产生制动力。
当电机在工作时,其转子会继续旋转,因为转子的运动会导致磁通的变化,从而在绕组中产生感应电动势,这就是反电动势。
当转动速度较快时,反电动势的值也较大。
在回馈制动中,利用电机的反电动势的特性,将电机的输入端与输出端相连。
当外界需要将电机停止运转时,断开电机的供电,此时电机是一个发电机。
因为电机的转子仍然有惯性,会继续旋转,而产生的反电动势就会产生一个电流,这个电流会通过电机的绕组,形成电磁力矩。
这个电磁力矩与电机的转速成反比,当转速较快时,电磁力矩较大,从而产生较大的制动力。
通过这种方式,回馈制动可以有效地减速电机的旋转速度,使电机停止运转。
此时,通过与电机电源相连的电阻来消耗制动时产生的能量,以防止能量的反馈对电机及其周围的系统造成损害。
回馈制动具有制动力稳定、制动过程平滑的特点,适用于需要频繁制动且对制动过程要求较高的场合,比如电梯、轨道交通等。
混合动力客车制动能量回馈及控制仿真研究
混合动力客车制动能量 回馈及控制仿真研究
王保 华 . 俊 杰 郁
( 北 汽 车 工 业 学 院 汽 车工 程 系 ,湖 北 十堰 4 2 o ) 湖 4 0 2
摘
要 : 于 AV ri 软 件 建 立 了并 联 式 混合 动力 客 车 模 型 . 计 了并 联 混 合 动 力 客 车 控 制 策 略 , 纯 电 制 基 LC u e s 设 在
动 模 式 和 机 电混 合 制 动 模 式 下 对 混合 动 力 客 车 的能 量 再 生 制 动进 行 了仿 真 。 真 结 果 表 明 : 纯 电 机 制 动模 式 下 仿 在 能 较 充 分 回 收汽 车 制 动 动 能 , 是 制 动 效 能 较低 ; 机 电 混 合 制动 模 式 下 , 动 效 能 高 , 纯 机 械 制 动 效 能 基 本 一 但 在 制 与 致 , 电机 再 生 制 动 回 收能 量 的效 果 不 很 明 显 。 但 关 键 词 : 合 动力 客车 ;能量 再 生 制 动 ; 模 ; 真 混 建 仿
中 图分 类号 : 4 9x U 6. 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 :1 0 — 4 3 2 0 )4 0 0 — 5 0 8 5 8 (0 8 0 — 0 10
S u y o a i g En r y Re o e y a d Co t o ta e y t d fBr k n e g c v r n n r lS r t g
第 2 2卷 第 4期
20 0 8年 1 2月
湖 北 汽 车 工 业 学 院 学 报
J u n l fHu e tmoieI d sr sI si t o r a b i o Auo t n u ti n t ue v e t
制动能量回收策略研究
制动能量回收策略研究作者:周倪青,陶小雨,杜金枝来源:《科技创业月刊》 2016年第6期周倪青陶小雨杜金枝(奇瑞汽车股份有限公司安徽芜湖241009)摘要:通常,再生制动仅对驱动轴有效。
为回收尽可能多的制动能量,必须控制电动机产生特定量的制动力。
目前并联式的混合制动系统,由于其结构和控制简单被广泛应用,但对电制动的利用尚不充分。
为此,基于纯电动轿车液压制动系统设计制动能量回收系统,着重探讨一种串联式混合制动系统的控制策略。
关键词:制动能量回收;串联;ESC;混合制动中图分类号:U469.72文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1665-2272.2016.06.045收稿日期:2015-12-07目前制动能量回馈控制策略主要分为两类:一类是“并联式”,即对原车摩擦制动力不做调节,将回馈制动力直接叠加,其实现简单,对原有制动系统不做改造,但制动能量回馈效率低,制动感觉较差;另一类是“串联式”,即对电机回馈制动力与摩擦制动力进行协调控制,使二者之和满足驾驶员总制动力需求,此策略能量回馈效率较高,但需要对原有制动系统进行改造,控制相对复杂。
1简介项目针对纯电动轿车液压制动系统设计制动能量回收系统,基于ESC执行机构,重新设计控制软件架构实现制动能量回收功能和制动防抱死功能。
车辆稳定性控制系统(ESC)是目前应用于传统车辆的主动安全系统,设计的制动能量回收系统在ESC的基础上进行改进,对原车制动系统改造较小且便于实施。
在满足制动规程(此处应用ECE规程)条件下,设计和控制原理讲遵循总制动力尽可能多的分配在前轮的准则。
制动力在前轮(电气+机械)和在后轮上分部的示意图说明如图1所示。
2控制系统2.1液压系统结构X型连接的ESP液压集成控制单元的制动系统的典型管路结构见图2。
常态下,各电磁阀的开闭状态见表1。
降压(目标为各轮缸)过程为:进油阀EV关闭,出油阀AV开启;保压过程为进油阀EV关闭,出油阀AV关闭;加压过程为:进油阀EV关闭,出油阀AV开启,柱塞泵SRP工作。
ISG型混合动力汽车制动能量回馈控制机理研究
ISG型混合动力汽车制动能量回馈控制机理研究ISG型混合动力汽车制动能量回馈控制机理研究随着环保意识的加强和汽车市场的发展,混合动力汽车成为了人们关注的热点。
ISG(Integrated Starter Generator)型混合动力汽车凭借其出色的性能和低碳环保的特点,得到了广大消费者的喜爱。
在制动系统方面,ISG型混合动力汽车的制动能量回馈控制机理尤为重要,这关系到车辆制动安全性和能效的提升。
本文将重点研究ISG型混合动力汽车制动能量回馈控制机理,并提出一种可行的控制策略。
ISG型混合动力汽车采用了双电机驱动系统,其中一个电机既作为起动机,又作为发电机。
制动能量回馈是指在车辆制动过程中,将制动产生的能量转化为电能存储到电池中,以提供给车辆的动力系统使用。
制动能量回馈技术不仅可以减少制动时的能量损耗,还能提高车辆的燃油经济性和动力性能。
ISG型混合动力汽车的制动能量回馈控制机理主要包括两个方面:制动力的控制和能量的回馈。
制动力的控制是通过电机控制单元(MCU)来实现的,它接收来自制动系统、踏板力传感器和电机转速传感器等的反馈信号,并根据制动需求调整电机的制动力。
能量的回馈是通过电池管理系统(BMS)和电子控制单元(ECU)来实现的,BMS负责监控电池的状态和容量,ECU负责控制电机向电池回馈能量的策略。
在制动力的控制方面,ISG型混合动力汽车采用了电机发动机制动力合作控制策略。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动系统会向MCU发送制动力需求信号。
MCU根据制动需求信号以及电机转速等信息,通过调整电机的转矩来实现制动力的控制。
在制动过程中,电机发动机制动力合作控制策略可以最大限度地发挥电机的制动能力。
在能量的回馈方面,ISG型混合动力汽车需要通过BMS和ECU来控制电机向电池回馈能量。
BMS负责监测电池的电压、电流等信息,以及判断电池的状态和容量。
ECU根据BMS的反馈信息和制动系统的工作状态,选择合适的回馈策略。
制动及能量回馈系统故障检修总结
制动及能量回馈系统故障检修总结在我们日常生活中,汽车就像是我们忠实的伙伴,载着我们奔波于城市的每一个角落。
但是,正如人有三急,汽车也有它的小脾气,尤其是制动系统和能量回馈系统这两个“重头戏”。
要是它们出点问题,可真是让人抓心挠肝!所以,今天就和大家聊聊这方面的故障检修总结,轻松愉快又不失专业,咱们一起来看看吧!1. 制动系统的常见故障1.1 制动失灵说到制动,大家肯定都知道,开车时一脚刹车是多么重要。
如果突然发现刹车不灵,哎呀,那可真是“天要下雨,娘要嫁人”了!这种情况下,首先我们要检查刹车油是否充足。
要是油量不足,简直是“死马当活马医”,只能临时用水稀释一下,但这不是长久之计。
再来看看刹车片,有没有磨损过度。
磨得薄薄的,就像是要见骨头了,这时候可得赶紧换!1.2 制动异响有时候,刹车虽然能用,但听着就像是“猫哭耗子——假慈悲”,那种刺耳的声音让人毛骨悚然。
这种情况下,咱们要好好检查一下刹车盘和刹车片的接触情况。
可能是积灰太多,也可能是缺乏润滑,简单清洗一下,或者抹点油,情况就能好转不少。
但如果发现刹车盘出现了沟槽,那就得准备下手了,换新的吧!2. 能量回馈系统的故障2.1 功率不足现在的汽车,尤其是混合动力车型,能量回馈系统就像是它的“后花园”,能把刹车时的能量回收利用。
但如果发现这系统功率不足,那真是“八百里路云和月”也没用。
我们得首先检查电池,看看是不是电量不足,老化或是损坏,影响了回馈效果。
如果电池没问题,那就得看看电机和控制系统是不是出错了,最好找专业的维修人员来诊断一下。
2.2 故障指示灯哎,开车的时候,有时候仪表盘上的灯就像是家里的小精灵,时不时蹦出来提醒你。
这不,能量回馈系统的故障指示灯一亮,简直像是在说:“快来找我,我有话要说!”这时候咱们得拿出“火眼金睛”,查看故障代码,找出问题所在。
有时候只是个小问题,重启一下系统就能解决;但要是问题复杂,那就得细心排查,千万别大意。
3. 检修小贴士3.1 定期检查养车就像养小动物,得时不时关注它们的状态。
混动汽车能量回馈原理
混动汽车能量回馈原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:混动汽车是一种集传统燃油动力和电动车动力于一体的汽车,其最大的特点就是能够更加高效地利用能源,从而达到减少污染和节约能源的目的。
混动汽车通过能量回馈原理,有效地提高了能源利用率,让汽车更加环保和节能。
混动汽车的能量回馈原理主要是指在汽车行驶中,电动机通过制动系统将制动能量转化为电能,储存在电池中,然后在需要的时候又将这些电能释放出来,帮助汽车行驶。
这样一来,就能够减少对燃料的依赖,从而减少尾气排放和节约能源。
能量回馈原理的实现主要依靠混动汽车的动力系统。
混动汽车通常配备有内燃机和电动机两种动力系统,内燃机主要负责长途高速行驶,而电动机主要负责低速、怠速、起步等较为经济的驾驶环境下。
当车辆行驶过程中需要制动时,电动机通过转为发电机的工作状态,将制动转化的动能转化为电能,储存在电池中。
这样一来,不仅减少了动车过程中的损耗,还使得汽车的能源更加得到充分利用。
除了制动能量回馈,混动汽车还可以通过其他方式实现能量回馈。
比如在行驶过程中,车辆会产生一定的惯性动能,这时电动机就可以转为发电机的状态,将惯性动能转化为电能,储存到电池中。
混动汽车还可以通过光伏发电板等方式收集太阳能,再将其转化为电能存储,从而实现能量回馈。
通过能量回馈原理,混动汽车的能源消耗大大减少,不仅降低了人们对石油等化石能源的依赖,还减少了尾气排放,从而更加环保。
而且,混动汽车在城市道路上行驶时,由于频繁地停车启停,能量回馈原理的应用尤为重要,可以最大程度地提高能源利用率。
能量回馈原理虽然可以有效提高混动汽车的能源利用率,但也存在一些不足之处。
在长时间高速行驶的情况下,能量回馈并不能起到太大的作用,更多的能量还是来源于内燃机的燃料消耗。
混动汽车的成本相对较高,对于一些中低收入家庭来说可能不太实用。
能量回馈原理是混动汽车实现能源节约、减少污染的重要手段之一。
随着科技的不断进步和社会对环保的日益重视,相信混动汽车将会在未来得到更广泛的应用,为人们提供更加环保、节能的出行方式。
混动汽车的车辆制动能量回收与再利用策略研究
混动汽车的车辆制动能量回收与再利用策略研究混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)是一种将内燃机和电动机结合起来的汽车,旨在实现更高的燃油效率和更低的尾气排放。
在传统汽车中,当驾驶员踩下刹车踏板时,车辆的制动能量将以热量的形式散失在大气中。
然而,混动汽车引入了车辆制动能量回收与再利用系统,可以利用制动能量来充电电动机的电池,从而提高车辆的能效。
一、混动汽车的车辆制动能量回收系统混动汽车的车辆制动能量回收系统主要由制动能量回收装置和储能装置组成。
制动能量回收装置通过电机驱动或液压装置实现制动能量回收,将制动过程中产生的动能转化为电能或其他形式的能量,然后将其存储在储能装置中。
1. 制动能量回收装置制动能量回收装置一般由电机、液压器或电磁装置组成,根据车辆类型的不同有所差异。
电机制动是最常见的制动能量回收方式,通过利用电动机的反作用力将车辆动能转化为电能,并将其送回电动机的电池进行存储。
液压制动能够直接将制动能量转化为液压能,并将其存储在液压器中。
电磁制动则是利用电磁感应原理将车辆动能转化为电能并储存。
2. 储能装置储能装置一般采用锂离子电池、超级电容器或氢燃料电池等。
锂离子电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命,适合储存制动能量并实现回收。
超级电容器则具有高功率密度和快速充放电特性,适用于短时间内储存并释放制动能量。
氢燃料电池则可以将制动能量转化为氢气并储存,为后续的行驶提供动力支持。
二、混动汽车的车辆制动能量再利用策略混动汽车的车辆制动能量回收后,需要合理地再利用这些能量以提高整车的能效。
以下是几种常见的车辆制动能量再利用策略。
1. 车辆动力系统辅助供能制动能量回收装置可以将回收的能量回馈给动力系统,为汽车提供辅助能量,减轻内燃机负荷,降低燃油消耗。
回馈能量可以直接供应给电池,或者通过控制电机将能量输出给车辆动力系统。
2. 辅助设备供能制动能量可以用于供能给车辆的辅助设备,例如电源系统、空调系统、座椅加热系统等。
混动车动能回收原理
混动车动能回收原理
混动车的动能回收原理主要涉及到能量回收系统,该系统利用制动器将车辆惯性的动能转化为电能进行储存。
混动车辆通过搭载大功率电机和高能量密度的电池,在车辆减速期间进行能量回收,将车辆的动能转化为电能并储存在电池中,用于驱动电机,提供动力。
这种能量回收技术可以大幅度提高车辆能源利用效率,降低对环境的影响。
具体来说,当驾驶员松开加速踏板或踩下制动踏板时,混动车的能量回收系统开始工作。
此时,电机不再输出功率,而是转变为发电机模式,由车轮带动电机旋转,产生电能并储存在电池中。
这个过程中,发电机工作时产生的力矩与电机输出的力矩相反,实现了电机反拖,使车辆产生自动减速的效果。
需要注意的是,能量回收系统并不能完全替代传统的制动系统,因为在高速行驶或需要紧急制动时,仍需要使用制动器来快速降低车辆速度。
此外,能量回收系统也受到电池储能能力的限制,当电池充满电或电量过高时,能量回收系统可能无法继续工作。
总之,混动车的动能回收原理是通过将车辆惯性的动能转化为电能进行储存和利用,提高能源利用效率,降低对环境的影响。
这种技术已经成为现代混动车型的重要特征之一。
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对 电池造成损伤 。例如,要考虑 电池的充放电深度 ,
电池的可接受最长充电时间和最大充 电电流,同时也 要保证能量 回馈过程能够有效的停止 ,结合各方 面的
( 考虑成本和市场 二) 混合 电动汽车 的制动能量回收是为了更好 的展现 汽车行驶功能 的,在设计能量回馈 体系的时候一定要
充分考虑设计 的成本和市场 。同时在基础之上 ,要尽
可 能将混合 电动汽车 的控制体系做成一个 人机交互 的 整体,实现 能量回馈 的充分性和最优化 。而且,制动
们应该尽可能的按照 驾驶者应该有 的习惯操作进行合 理设 置 ,符合人 机工 程设计 要求 。尽量 避免 大范 围
的、不符合 驾驶 员操作 的行为 习惯 的设计 ,在充分考
虑 了H V E 的驾驶 员和 乘客 的感受之后 ,能够实现 能量 回收 的混合 电动汽车在使用特别是制动过程 中应该尽
过程,其 制动全 过程通过 电刹和手刹相结合 的方式来
实现平稳刹车 ,保证行人和车辆刹车过程 中的平稳 。 ( 下长坡过程 中的刹车 三) 汽车下长坡 的过程 中一定要 限制车速 ,保证汽车
常运行的汽车,并且 以电能提供主要动力 。随着对环 境 要求 的提高和汽 油价格 的攀升 ,H V E 一直是 目前汽 车领域研 究的热 点,其 环保性 和节 能性相比于传 统的 燃油汽车而 言已经有 了很大 的改善。它 已经 摆脱了传 统汽车 的完全靠汽 油行驶 的弊端 ,对 目前 国家背景 下
闭阀都处于断 电状 态,通过调节 ,实现常开阀打开 , 常闭阀关 闭,主缸的高压制动液经常开 阀进入轮缸而 实现油压 的升 高;同理,当E U 查出当前状态是减 C检 压状态 ,就会执行相反操作,使得常开 阀关闭 ,常闭 阀打开,使得轮缸 内的制动液进入低压蓄能器 ,实现
回油泵 中制动液的回流 。 ( 制动能量回馈的控制系统 三)
关 键词 : 合动 力 电动 汽 车 ; 动能 量 回收 ; V制 动 ; 混 制 HE 制动 力 一时 间曲线
中图分 类号 : 6 U4 3
文献 标识 码 : A
文 章编 号 : 0 9 2 7 2 1 ) 6 0 4 — 3 1 0 — 3 4( 0 1 3 — 0 3 0
混 合 电动汽 车 ( E )是 同时燃 油和用 电 以供正 HV
汽油价格不断攀升 的汽 车用户 的经济状况有很大 的缓 解 。虽然 目前 国内外对混合 电动汽车都有些研究 ,可
行驶 的安全性 。在制动力不是很大 的时候可 以适当采
用 电刹 ,如果是制动力 比较大 的话 ,就可 以通过 电刹 和手刹相结合的方式来实现汽车平稳下坡 。其制动过 程 中的能量回收表现为 回馈 电流小 ,时间长,不满足 电池 的最大充 电时间。
普遍都 比较关注H M E 的能量利用率 的 问题 。而制动 能 量回收对 于H V E 的能量利 用率有着 十分重要 的意义 ,
不但 能够对蓄 电池适当充 电,更重要 的是能够延长汽
二 、制动 能量 回收 的约束条 件
混合 电动汽车如果要实现制动 能量 回收,必须要
满足几个要求 : ( 符合安全要求, 一) 满足驾驶者的习惯 制 动过程 中的安全问题 是首要 的,离开 了安全,
组成。
HV E 中常采用 的电池 为蓄 电池 、锂 电池 、镍 氢 电
在 防止车轮抱死 的过程中,通过液压调节 阀的开 关动作实现制动轮缸压力 的调节 。例如 ,当控制单元
芯片检查并判断出当前 的状态是增压时,常开 阀和常
池 。在制动能量反馈系统设计的过程中要考虑不 同电
池 能量回收的差异和 充放 电特性 ,尽可能快速 的、高 效地进行 电量回收。避免充 电时间过长而造成过充 ,
量和传统汽车保持一致 ,这样,才 能为大众所接受 。
在 实 际的制 动操 作 中 ,这 类刹 车往 往 以机械 为主 ,
同时辅 助 以 电刹 车 。 目前 ,普 遍 的 中高档汽 车 都配 备A S 置来 防止车轮在 急刹车 的状况 下抱死 , 出现 B装 危 险。
( 二)中轻度刹车
2 1 1 中阖 新 书 业 4 0 2 o 1 高 技 全 3
中轻度刹 车是介于正常刹车和急刹车之 间的制动
回馈的能量也要适应市场需要,与 时代发展的大局相 吻合,赢得市场和大众 的认可。
( 能 量 回收过 程 中要 件 ,是 保证A S B 正常运转 的核心 部 件 ,主要有 电磁 阀、蓄 能器 、回油泵 和辅 助液压 阀
混合动力电动汽车制动能量 回馈系统分析
蒋 永 琛
( 武汉 理 工 大 学汽 车 工程 学 院 , 湖北 武 汉 4 0 7 3 0 0)
摘 要 : 动 能量 回收是 混合 动 力 电动 汽车提 高能量 利用 率 的关键 ,而且 有效 的制 动能 量回收 能够延 长 电动汽 制 车 的行 驶 里程 。文章 从 HE 的制 动模 式 的种 类入 手 ,在 阐述 了制 动 能量 回收 的 约束条 件之 后 。就 混合 电动 V 汽车利 用 A S 行有 效 制动 实现 防抱 死现 象 分析 HE 的制 动 能量 回馈 系统 ,希望 能够给 混合 动 力电动 汽车 B 进 V 制 动 能量 回馈 的研 究提 供相 关参 考 。
一
车 的行驶距离 ,提高整个汽 车的性 能。
一
、
制动模 式
制动就是汽车在行驶过程 中通过制动 系以适 当的
减速度 降速行驶直至停车 ;在 下坡行驶 时,使汽 车保
切分析都变得毫无意义。在安全制动 的前提下 ,我
持适当 的稳定车速 ;使汽车可靠 的停在原地或者坡道
上 。行业 中研究H V E 的制 动能量 回馈 中汽车 的运 行模 式,主 要包括三种 : ( 急刹车 一) 急刹 车是 指制动加 速度大 于2 / 。 m s的制 动过程 , 其往往是 由于 突然 的状况而 采取的制动行为 。而且 ,