纯电动汽车制动能量回收系统测评方法研究

制动能量回收作为纯电动汽车提高能量利用效率的重要技术之一,尚缺乏统一的测评指标.在研究纯电动汽车制动能量回收路线及相应结构装置的基础上,从整车试验的角度出发,提出纯电动汽车测试中的"制动能量回收效率"指标.对比分析车辆行驶阻力的2种计算方法发现:不进行滑行试验,采用理论计算法也可较好地反映车辆实际的能耗状况.根据试验数据计算了3种EV车型在NEDC工况下制动能量回收效率,并结合车型参数进行了对比分析,结果表明:电池、电机参数与整车匹配性较好的纯电动汽车往往能够更好地回收利用制动能量.     

基于气压ABS电磁阀的解耦式制动能量回收

为了降低纯电动客车能耗,提出了以气压ABS电磁阀为解耦装置的解耦式制动能量回收系统工作原理、构型和控制策略,通过台架实验测得了ABS电磁阀压力调节特性并提出了基于该特性的分段式ABS电磁阀调压模型,为了验证制动能量回收系统的可行性,基于Matlab/Simulink/Stateflow和AVL Cruise搭建了联合仿真平台,其中整车控制和气压调压特性模型基于Matlab/Simulink/Stateflow搭建,其他部分基于AVL Cruise搭建,二者通过API接口集成,并以某12 m纯电动客车为例对其性能进行了参数化和联合仿真.结果表明:气压ABS电磁阀对制动力的调节虽有一定超调,但整车减速度变化平滑,整车速度可准确跟踪目标值,气压ABS电磁阀对制动力的调节精度能够满足制动力解耦调节的要求.在中国典型城市综合工况下,针对多种常用载荷,以整车百公里电耗为评价指标,与无制动能量回收方案相比,空载电耗减少32.94%,半载电耗减少30.47%,满载电耗减少28.12%;与耦合式制动能量回收方案相比,空载电耗减少13.47%,半载电耗减少12.10%,满载电耗减少11.32%,节能效果显著.     

基于模糊控制的纯电动汽车制动能量回收研究

为提高纯电动汽车的制动能量回收率,同时保证汽车制动稳定性与安全性,基于理想制动力分配曲线与模糊逻辑控制原理,制定了某前驱纯电动汽车制动能量回收控制策略。以制动强度、车速和电池荷电状态(SOC)为输入变量,再生制动力分配系数k为输出变量,设计了模糊控制器。在MATLAB/Simulink环境中构建制动能量回收控制策略模型,利用AVL CRUISE建立整车模型,并进行了联合仿真。在FTP75循环工况下仿真的结果表明,制定的制动能量回收控制策略在保证制动稳定性的同时,使制动能量回收率得以显著提高。     

纯电动轿车传动系统匹配仿真与优化研究

纯电动轿车传动系统参数的合理匹配和优化设计对提高其动力性能和续航里程至关重要。以某款直接挡微型纯电动轿车为研究对象,根据其动力性能和续航要求,对动力传动系统的关键部件进行初步的设计匹配;用ADVISOR建立更适应微型纯电动轿车行驶道路情况的组合工况,在该组合工况下对车辆的动力性和续航里程进行仿真;在50 km/h的等速工况下对其续航里程进行仿真;为了提高续航里程,利用遗传算法对传动系传动比进行优化。仿真结果表明,优化后车辆的续航里程得到了明显提升,动力性也满足整车性能的要求。     

FSAE电动赛车再生制动系统开发

为提高大学生方程式(FSAE)纯电动赛车耐久赛成绩,开发一套适用于FSAE电动赛车的再生制动系统.对ADVISOR软件二次开发,通过修改整车模型、车轮模型、驱动控制模型及电池模型等,建立适用于FSAE纯电动赛车的仿真平台;为保证再生制动系统的稳定性,降低赛车控制器和传感器精度对系统的影响,提出一种后轴并联制动力分配控制策略,并进行了耐久赛工况分析;对再生制动系统控制器进行软硬件开发,并进行实车试验.仿真及试验中再生制动能量回收率分别达到20.89%和19.07%,所设计的再生制动系统可有效回收FSAE纯电动赛车的制动能量,提高耐久赛成绩.     

并联式液压混合动力系统制动能量回收特性

介绍了并联式液压混合动力系统制动能量回收的节能机理。通过建立车辆动力学模型,参照车辆及相关液压元器件实物的实际参数对AMESim模型进行了相应设置,对车辆制动过程和能量回收过程进行连续仿真分析,得到了相应的曲线。为验证仿真的正确性,在液压试验台架上进行了与仿真相对应的各不同工况的试验,试验结果与仿真结果基本吻合。通过分析仿真与试验结果误差产生的原因,可以得出:在制动时间较短、制动强度较低的条件下,并联式液压混合动力系统能量回收率较高,总体高于43.12%。同时试验结果验证了仿真模型的正确性,说明本文所建立的AMESim模型能够较为直观地分析并联式液压混合动力车辆的制动能量回收过程和效果。     

电动汽车空调系统建模及对整车性能的影响

应用基于ADVISOR和MATLAB的联合仿真方法,建立了纯电动汽车用电动空调系统仿真模型,可以较为准确地对纯电动汽车整车性能进行仿真分析和计算。以某型号中巴客车为例,对电动空调系统关键部件进行了研究和仿真分析,分析和比较了电动空调系统对整车经济性和续驶里程等指标的影响。研究结果表明,电动客车使用电动空调系统后,整车经济性得到改善,续驶里程明显降低,与传统空调相比较,电动空调系统具有明显的节能效果。     

基于模糊算法的纯电动汽车制动能量回收

为提高纯电动汽车再生制动能量回收率,采用以总制动力需求、车速以及电池SOC为输入,以电机制动力系数为输出的mamdani型模糊控制器,确定电机制动力与机械制动力之间的比例分配;同时考虑汽车制动的安全性和稳定性,提出了采用理想制动力分配方法对前、后轮制动力进行分配.在ADVISOR上建立了模糊控制算法的仿真模型,并结合典型道路工况CYC_UDDS进行仿真,通过与ADVISOR自带的策略以及文献[7]提出的模糊控制策略的仿真结果进行对比,结果表明：采用改进的模糊控制算法后,电池SOC提高了2%,制动能量回收效率提高了33.7%,整车系统的效率提高了3.1%,表明文中提出的改进的模糊控制算法能提高纯电动汽车制动能量回收的效果,有效延长纯电动汽车的续航里程.     

四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为了提高四轮轮毂电机驱动的电动汽车续航里程,提出了综合考虑理想制动力分配和电机工作特性的再生制动控制策略。通过分析传统汽车理想制动力分配策略,综合考虑电机发电工作特性,在保证整车制动性能的基础上,通过减少机械制动的参与使整车前后轴电机均处于更好的发电状态,从而在保证整车制动效能的同时,回收更多的制动能量。通过CarSim和Matlab/Simulink商用软件联合仿真对提出的控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:该控制策略能够通过有效地分配前后轴电机制动力和机械制动力,从而获得较好的制动能量回收效果。     

微型燃气涡轮机增程式电动汽车设计

为提高纯电动轿车的适用性,弥补其续驶里程的缺陷,提出以微型燃气涡轮机作为增程器的增程式电动汽车开发方案.对主要动力总成及零部件进行分析,并根据分析确定整车参数,对主要零部件进行计算选型,在Advisor中对整车模型的可行性和燃油经济性进行了仿真验证.仿真结果表明:所提出的设计方案在纯电动模式下可以满足大部分人的需求,在增程模式下,平均每百公里等价油耗为2.02L.该设计方案提升车辆的燃料适应性,同时充分利用了电网能量,相比于传统车,燃油经济性也有很大提升.     

基于制动强度的能量回收控制方法

针对高效利用电动车能量的问题,提出了一种基于制动强度的电动汽车能量回收控制方法.基于车辆制动的理想曲线和ECE曲线,结合制动强度将制动情况分成四种类型并给出了每种类型所需制动力.基于模糊控制理论提出了机械制动力和电机制动力分配比例的模糊控制模型,建立了再生制动比例与车辆行驶速度、制动力和电池电荷量三个指标之间的模糊模型.在NEDC工况上进行了实验,结果表明,本文方法在回收能量数量、能量回收率和能量效率等方面都具有更好的性能,能够使电动汽车制动策略更加科学节能.     

并联式液压混合动力车辆再生制动的影响因素

分析了并联式液压混合动力车辆制动过程的能量损耗,确定了液压混合动力系统节能研究的重要方向。通过对比计算和仿真研究,分析了驱动方式、运行工况、扭矩耦合器传动比等因素对并联式液压混合动力车辆制动性能的影响。结果表明,采用前轴驱动方式,适当增大扭矩耦合器传动比,合理地选择液压蓄能器容积和工作压力有利于提高车辆在城市运行工况下的再生制动性能。     

A novel downshifting strategy based on medium-time-distance information for hybrid electric bus

Vehicle downshifting during braking for the hybrid electric vehicle(HEV) equipped with the automatic mechanical transmission(AMT) could adjust work points of the motor. Thus, downshifting has great potential to effectively improve the efficiency of braking energy recovery. However, the power interruption during shifting could cause some loss of regenerative energy meanwhile.Hence, the choice of the downshifting point during vehicle braking which has crucial effect on energy recovery efficiency needs to be intensively studied. Moreover, the real-time application of the high-efficiency braking energy recovery strategy is a challenging problem to be tackled. Therefore, this paper proposes a dynamic-programming-rule-based(DPRB) downshifting strategy for a specific hybrid electric bus(HEB) driving condition. Firstly, the braking characteristic of the HEB during the process of pulling in is analyzed. Secondly, the medium-time-distance(MTD) demonstrating the dimension of time and space is proposed to define the boundary condition of the running bus. Then, look-up tables are established based on a dynamic programming algorithm offline using multiple sets of historical data. Thus, Based on the real-time driving data, whether to enter the optimal gear selection process can be decided online. Finally, simulations and hardware-in-the-loop(HIL) tests are carried out, and the results show that the proposed method can be indeed effective for braking energy recovery.     

基于 Stateflow 的电动汽车再生制动控制策略

针对东风EJ02电动汽车进行了再生制动控制策略研究,通过对制动动力学与制动法规的研究,结合电池充电特性与电机输出特性,提出了在保证制动稳定性和电池安全性的前提下,最大限度回收制动能量的再生制动控制策略,并在ADVISOR仿真平台上结合Matlab Stateflow对该策略进行了建模与仿真分析,进行了3种工况的台架试验,得到不同工况的续驶里程。结果表明,该控制策略在保证电池安全性的前提下充分利用了电机的制动转矩,大幅提高了制动能量的回收,增加了电动汽车的续驶里程。     

电动汽车再生制动系统的建模与仿真

为了提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,本文采用模糊逻辑控制策略.通过建立Mamdani型模糊控制器,确定了再生制动力和机械制动力之间的比例分配.同时考虑到制动的安全性和稳定性,提出了前后轮之间的制动力按照理想制动力分布曲线分配.在Matlab/Simulink环境下搭建模糊逻辑控制策略的模型,并把该模型嵌入到ADVISOR仿真环境中,结合典型道路循环工况进行仿真实验,实验结果表明,采用模糊逻辑控制策略之后,电池SOC提升了9.3％左右,整车系统的效率提升了7.2％,再生制动的效率提升了36.7％,这表明模糊逻辑控制策略能更好地实现能量的回收利用,延长电动汽车的续驶里程.     

Optimum Driving System Design for Dual-Motor Pure Electric Vehicles

A pure electric vehicle driven by dual motors is taken as the research object and the driving scheme of the driving motor is improved to increase the transmission efficiency of existing electric vehicles. Based on the architecture of the transmission system, we propose vehicle performance parameters and performance indexes of a pure electric vehicle, a time-sharing driving strategy of dual motors. First, the parameters of the battery, motor, and transmission system are matched. Then, the electric vehicle transmission model is built in Amesim and the control strategy is designed in Simulink. With the optimization goal of improving the vehicle’s dynamic performance and driving range, the optimal parameters are determined through analysis. Finally, the characteristics of the motor are tested on the bench. The results show that the energy-saving potential of the time-sharing driven double motor is higher, and the driving mileage of the double motor drive is increased by 4%.     

基于Simulink-AMESim联合仿真的混合动力客车再生制动系统分析

对混合动力客车制动力分配系数的确定进行了分析。在并行再生制动系统的基础上,提出通过调节气压ABS调节单元控制汽车机械制动力,以改善混合动力客车制动力分配,提高制动稳定性,增加制动能量回收。建立了Simulink-AMESim联合仿真模型并进行了仿真分析。仿真结果表明:这种再生制动系统可有效地提高汽车制动稳定性,增加制动能量回收。     

基于模糊逻辑的HEV再生制动能量回收的研究

提出了混合动力电动汽车再生制动能量回收的一种模糊逻辑策略,在混合动力电动车制动过程中,合理地分配再生制动力矩和摩擦制动力矩,在保证制动安全性和舒适性的前提下,尽可能多地发挥电机的再生制动特性,以便将更多的动能转化为电能储存在电池装置中。在Matlab/Simulink环境下搭建模糊逻辑策略的模型,并把该模型嵌入到ADVISOR仿真环境中,仿真观察SOC(state of charge)的变化曲线,与ADVISOR中原有的再生制动能量回收策略作比较,仿真结果表明,所给出的模糊逻辑策略能更好地实现能量的回收。