基于比例继动阀的解耦式制动能量回收

针对纯电动商用车在连续制动时,气源压力偏低会导致驱动轴耦合制动力响应速度变慢,影响制动能量回收效率的问题,提出一种基于比例继动阀的解耦式制动能量回收系统(uncoupled braking energy recovery system,URBS)方案。首先,基于比例继动阀的迟滞特性,采用前馈-单神经元PID控制方法,实现制动气压的准确输出;其次,以电池SOC、车速等为约束条件,根据气源压力信号确定供压模式,并制定解耦式制动能量回收控制策略;最后,基于AMESim,MATLAB/Simulink及TruckSim搭建联合仿真平台,选取单次制动工况与循环工况验证了制动力耦合效果及系统的制动能量回收效果。结果表明,基于比例继动阀的URBS可实现耦合制动力的快速响应,达到稳态压力值75%的时间小于0.1 s,且在中国重型商用车行驶工况和中国重型商用车瞬态工况下有效制动能量回收率分别为10.13%,17.17%。所提URBS方案能有效提高驱动轴耦合制动力的响应速度及耦合精度,可为纯电动商用车气压式URBS方案设计提供参考。

基于EMB的解耦式制动能量回收系统研究

针对以气压制动实现解耦式制动能量回收存在的问题和电子机械制动的特点,提出了以机电制动(EMB)实现解耦式制动能量回收的方案;据此,并综合考虑制动法规、制动能量回收率和制动平顺性等约束条件,制定了相应的控制策略。搭建了联合仿真平台进行仿真,对系统的可行性和经济性进行了验证。结果表明:EMB可满足制动能量回收对机械制动力的调节需求,制动力分配符合驾驶员要求;基于EMB的解耦式制动能量回收系统,与无制动能量回收方案相比,每百公里可节省的能耗大于36.48k W·h,节能率高于34.69%;与传统耦合制动能量回收方案相比,每百公里可节省的能耗大于17.73k W·h,节能率高于19.86%,效果显著。

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.