CN104460662A - 电动汽车复合制动能量回收试验台 - Google Patents

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孙秋林
姜涛
林丽金
王焕华
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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车复合制动能量回收试验台，包括电力制动模块、摩擦制动模块、车轮模拟模块、道路模拟模块、信号处理模块和控制模块；制动轮缸与飞轮同轴安装在传动轴上，传动轴的一端与电力机传动连接，传动轴的另一端与转矩与转速传感器和动态测功机连接，测功机控制器和电力机控制器分别与处理电路电连接，轮缸压力传感器安装在制动轮缸上，摩擦制动器蓄能器压力传感器安装在摩擦制动器上，制动踏板位移传感器安装在制动踏板上，处理电路与控制模块电连接。本发明的有益效果在于：能够模拟多种控制策略下的制动能量回收情况，方便试验者调试出具有最大回收动能的控制策略，减小真车实际运行中的动能损失，改善车辆的制动效果。

Description

电动汽车复合制动能量回收试验台
技术领域
本发明涉及电动汽车测试设备领域，尤其涉及电动汽车复合制动能量回收试验台。
背景技术
在电动汽车制动过程中，为了在满足整车制动强度前提下，既保证良好的制动稳定性，又具有很好的制动能量回收效率，必须对电液复合制动系统控制策略进行深入研究。该控制策略中最关键的是复合制动能量回收系统，该系统是指由两套均能提供制动力矩的设备组成的一种制动系统形式，常用的制动系统组合形式为由摩擦制动系统加电力系统组成，摩擦制动系统是指采用制动盘/制动鼓的液压或气压制动系统，电力制动系统是指不通过制动盘/制动鼓的摩擦作用，而将车辆的动能转化为电能的制动系统，如电涡轮辅助制动系统、电机制动系统等。但是，对控制策略进行充分的试验验证，必须有一个通用性强、高效可靠、能准确反应系统动态特性的试验平台，现有技术中并没有提供这样的一个试验平台。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动汽车复合制动能量回收试验台，可方便地对不同的电动汽车的制动控制策略进行试验。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车复合制动能量回收试验台，包括电力制动模块、摩擦制动模块、车轮模拟模块、道路模拟模块、信号处理模块和控制模块；所述电力制动模块包括电力机和与电力机电连接的电力机控制器；所述摩擦制动模块包括制动踏板、摩擦制动器、制动盘和制动轮缸，制动踏板与摩擦制动器连接，摩擦制动器与制动盘连接，制动盘安装在制动轮缸上；所述车轮模拟模块包括飞轮和传动轴，飞轮安装在传动轴上；所述道路模拟模块包括动态测功机和测功机控制器，动态测功机与测功机控制器电连接；所述信号处理模块包括处理电路和与处理电路电连接的传感器，所述传感器包括转矩与转速传感器、轮缸压力传感器、摩擦制动器蓄能器压力传感器和制动踏板位移传感器；所述制动轮缸与飞轮同轴安装在所述传动轴上，传动轴的一端与所述电力机传动连接，传动轴的另一端与所述转矩与转速传感器和所述动态测功机连接，测功机控制器和电力机控制器分别与所述处理电路电连接，所述轮缸压力传感器安装在所述制动轮缸上，所述摩擦制动器蓄能器压力传感器安装在摩擦制动器上，所述制动踏板位移传感器安装在所述制动踏板上，处理电路与所述控制模块电连接。
本发明的有益效果在于：电力制动模块用于产生制动控制所需的回馈制动转矩并将能量回收至试验台供电电网中，摩擦制动模块用于产生车辆制动控制时所需的制动转矩，车轮模拟模块用于模拟车轮的转动惯量以产生处于摩擦制动与电力制动复合作用下的实际车轮转速，道路模拟模块用于模拟车辆行驶时路面对车轮的纵向作用力，信号处理模块用于检测车辆当前状态并将状态值实时反馈给控制模块，控制模块用于设定控制策略并根据该控制策略协调电力制动与摩擦制动，同时监测和记录试验中产生的各项数据；通过本申请的试验台能够模拟多种控制策略下的制动能量回收情况，方便试验者调试出具有最大回收动能的控制策略，使两种制动方式取得最佳的协调制动效果，从而减小真车实际运行中的动能损失，改善车辆的制动效果。
附图说明
图1为本发明实施例的电动汽车复合制动能量回收试验台的结构框图。
标号说明：
10、电力制动模块；11、电力机；12、电力机控制器；
20、摩擦制动模块；21、制动踏板；22、摩擦制动器；23、制动盘；24、制动轮缸；
30、车轮模拟模块；31、飞轮；32、传动轴；
40、道路模拟模块；41、动态测功机；42、测功机控制器；
50、信号处理模块；51、处理电路；52、转矩与转速传感器；
60、控制模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：通过控制模块设置控制策略对两组制动模块进行控制，并对制动过程中的各项数据进行检测和记录，方便试验者重复进行不同的控制策略试验以及得到这些试验的数据。
请参阅图1，一种电动汽车复合制动能量回收试验台，包括电力制动模块10、摩擦制动模块20、车轮模拟模块30、道路模拟模块40、信号处理模块50和控制模块60。
所述电力制动模块10包括电力机11和与电力机电连接的电力机控制器12。
所述摩擦制动模块20包括制动踏板21、摩擦制动器22、制动盘23和制动轮缸24，制动踏板21与摩擦制动器22连接，摩擦制动器22与制动盘23连接，制动盘23安装在制动轮缸24上。
所述车轮模拟模块30包括飞轮31和传动轴32，飞轮31安装在传动轴32上。
所述道路模拟模块40包括动态测功机41和测功机控制器42，动态测功机41与测功机控制器42电连接。
所述信号处理模块50包括处理电路51和与处理电路51电连接的传感器，所述传感器包括转矩与转速传感器52、轮缸压力传感器、摩擦制动器蓄能器压力传感器和制动踏板位移传感器。
所述制动轮缸24与飞轮31同轴安装在所述传动轴32上，传动轴32的一端与所述电力机11传动连接，传动轴32的另一端与所述转矩与转速传感器52和所述动态测功机41连接，测功机控制器42和电力机控制器12分别与所述处理电路51电连接，所述轮缸压力传感器安装在所述制动轮缸上，所述摩擦制动器蓄能器压力传感器安装在摩擦制动器上，所述制动踏板位移传感器安装在所述制动踏板上，处理电路51与所述控制模块60电连接。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：电力制动模块用于产生制动控制所需的回馈制动转矩并将能量回收至试验台供电电网中，摩擦制动模块用于产生车辆制动控制时所需的制动转矩，车轮模拟模块用于模拟车轮的转动惯量以产生处于摩擦制动与电力制动复合作用下的实际车轮转速，道路模拟模块用于模拟车辆行驶时路面对车轮的纵向作用力，信号处理模块用于检测车辆当前状态并将状态值实时反馈给控制模块，控制模块用于设定控制策略并根据该控制策略协调电力制动与摩擦制动，同时监测和记录试验中产生的各项数据；通过本申请的试验台能够模拟多种控制策略下的制动能量回收情况，方便试验者调试出具有最大回收动能的控制策略，使两种制动方式取得最佳的协调制动效果，从而减小真车实际运行中的动能损失，改善车辆的制动效果。
进一步地，所述电力机11包括KM电机或电涡轮机。
由上述描述可知，KM电机或电涡轮机都是电动汽车上常用的部件，可真实模拟出电动汽车的工作状态。
进一步地，所述摩擦制动器22包括电动液压制动器或电动气压制动器。
由上述描述可知，电动液压制动器和电动气压制动器都是电动汽车上常用的部件，可真实模拟出电动汽车的工作状态。
进一步地，所述控制模块60包括AutoBox和计算机，AutoBox与计算机通信连接。
由上述描述可知，AtuoBox是一种实时仿真系统，通过AutoBox和计算机的配合可通过控制模块实施电动汽车复合制动能量回收试验台的模拟实验。
请参照图1，本发明的实施例一为：一种电动汽车复合制动能量回收试验台，包括电力制动模块10、摩擦制动模块20、车轮模拟模块30、道路模拟模块40、信号处理模块50和控制模块60。
所述电力制动模块10包括电力机11和与电力机电连接的电力机控制器12，该电力机11为一种KM电机。
所述摩擦制动模块20包括制动踏板21、摩擦制动器22、制动盘23和制动轮缸24，制动踏板21与摩擦制动器22连接，摩擦制动器22与制动盘23连接，制动盘23安装在制动轮缸24上，上述摩擦制动器22为一种电动液压制动器。
所述车轮模拟模块30包括飞轮31和传动轴32，飞轮31安装在传动轴32上。
所述道路模拟模块40包括动态测功机41和测功机控制器42，动态测功机41与测功机控制器42电连接。
所述信号处理模块50包括处理电路51和与处理电路51电连接的传感器，所述传感器包括转矩与转速传感器52、轮缸压力传感器、摩擦制动器蓄能器压力传感器和制动踏板位移传感器。
所述控制模块60包括AutoBox和计算机，AutoBox与计算机通信连接。
所述制动轮缸24与飞轮31同轴安装在所述传动轴32上，传动轴32的一端与所述电力机11传动连接，传动轴32的另一端与所述转矩与转速传感器52和所述动态测功机41连接，测功机控制器42和电力机控制器12分别与所述处理电路51电连接，所述轮缸压力传感器安装在所述制动轮缸上，所述摩擦制动器蓄能器压力传感器安装在摩擦制动器上，所述制动踏板位移传感器安装在所述制动踏板上，处理电路51与所述控制模块60的AutoBox电连接。
综上所述，本发明提供的电动汽车复合制动能量回收试验台采用与真车中相同的制动模块，通过控制模块设置控制策略对两组制动模块进行控制，并对制动过程中的各项数据进行检测和记录，方便试验者重复进行不同的控制策略试验以及得到这些试验的数据。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种电动汽车复合制动能量回收试验台，其特征在于，包括电力制动模块、摩擦制动模块、车轮模拟模块、道路模拟模块、信号处理模块和控制模块；
所述电力制动模块包括电力机和与电力机电连接的电力机控制器；
所述摩擦制动模块包括制动踏板、摩擦制动器、制动盘和制动轮缸，制动踏板与摩擦制动器连接，摩擦制动器与制动盘连接，制动盘安装在制动轮缸上；
所述车轮模拟模块包括飞轮和传动轴，飞轮安装在传动轴上；
所述道路模拟模块包括动态测功机和测功机控制器，动态测功机与测功机控制器电连接；
所述信号处理模块包括处理电路和与处理电路电连接的传感器，所述传感器包括转矩与转速传感器、轮缸压力传感器、摩擦制动器蓄能器压力传感器和制动踏板位移传感器；
所述制动轮缸与飞轮同轴安装在所述传动轴上，传动轴一端与所述电力机传动连接，传动轴的另一端与所述转矩与转速传感器和所述动态测功机连接，测功机控制器和电力机控制器分别与所述处理电路电连接，所述轮缸压力传感器安装在所述制动轮缸上，所述摩擦制动器蓄能器压力传感器安装在摩擦制动器上，所述制动踏板位移传感器安装在所述制动踏板上，处理电路与所述控制模块电连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车复合制动能量回收试验台，其特征在于，所述电力机包括KM电机或电涡轮机。
3.根据权利要求1所述的电动汽车复合制动能量回收试验台，其特征在于，所述摩擦制动器包括电动液压制动器或电动气压制动器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车复合制动能量回收试验台，其特征在于，所述控制模块包括AutoBox和计算机，AutoBox与计算机通信连接。
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