CN105867359A - 一种制动能量回收试验方法及试验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车领域，目的在于提供一种制动能量回收试验方法及试验设备，所述制动能量回收试验方法及试验设备，包括电动机、传动轴、后桥、惯性轮、制动装置、电机控制柜、整车控制柜、超级电容、蓄电池和机架底座，所述电动机、传动轴、后桥、电机控制柜、整车控制柜、超级电容和蓄电池安装在机架底座上，所述传动轴与电动机的输出轴连接。本发明的有益效果在于：试验台可模拟车辆的制动过程并做系统性的分析和研究，可测试不同回馈制动与机械制动比例下制动能量回收成效，从而得出制动能量回收系统的最佳控制方案，进而对其控制系统作出较为优化的设计。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种制动能量回收试验方法及试验设备。
背景技术
电动汽车在行驶过程中，可通过电动机的回馈制动产生电能，将该电能回收利用可有效提高电动汽车的续航性能，而回馈制动一般都需要与机械制动配合同时作用于汽车上，提高车身可控性，如何平衡回馈制动与机械制动的力矩配比关系成为电动汽车研究制造的关键所在，而直接采用电动汽车车体进行模拟实验消耗时间长，场地需求大，会大幅增加试验预算，增加企业负担。
发明内容
本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种可模拟实验电动汽车运行过程的制动能量回收试验方法及试验设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种制动能量回收试验方法，包括以下步骤：
S1、启动制动能量回收试验设备，所述启动制动能量回收试验设备包括电动机、传动轴、后桥、惯性轮、制动装置、电机控制柜、整车控制柜、超级电容、蓄电池和机架底座，所述电动机、传动轴、后桥、电机控制柜、整车控制柜、超级电容和蓄电池安装在机架底座上，所述传动轴与电动机的输出轴连接，所述后桥与传动轴相互垂直，所述后桥通过锥齿轮与传动轴连接，所述制动装置安装在所述后桥上，所述惯性轮的数量为两个，所述两个惯性轮分别安装在后桥两端，所述电机控制柜、超级电容、蓄电池和制动装置分别与整车控制柜电连接，所述电动机通过电机控制柜与整车控制柜电连接，电动机启动并带动惯性轮转动；
S2、试验设备收到制动信号，电动机进行回馈制动，制动装置进行机械制动，收集惯性轮速度变化及制动力变化信息；
S3、判断超级电容的荷电状态，并对制动电能进行回收；
其中S2具体包括：
S21、计算出车辆正常行驶工况下的行驶阻力作为系统阻力；
S22、根据制动工况机制动强度确定制动减速度；
S23、计算总制动力L的大小；
S24、根据传感器采集信息再生电动机的回馈制动转矩L1；
S25、根据公式L2＝L-L1计算出所述模拟的机械制动力矩L2；
S26、在试验设备中模拟出汽车制动前行驶阻力与制动装置制动力。
为了解决上述技术问题，本发明采用的设备为：
一种制动能量回收试验设备，包括电动机、传动轴、后桥、惯性轮、制动装置、电机控制柜、整车控制柜、超级电容、蓄电池和机架底座，所述电动机、传动轴、后桥、电机控制柜、整车控制柜、超级电容和蓄电池安装在机架底座上，所述传动轴与电动机的输出轴连接，所述后桥与传动轴相互垂直，所述后桥通过锥齿轮与传动轴连接，所述制动装置安装在所述后桥上，所述惯性轮的数量为两个，所述两个惯性轮分别安装在后桥两端，所述电机控制柜、超级电容、蓄电池和制动装置分别与整车控制柜电连接，所述电动机通过电机控制柜与整车控制柜电连接。
本发明的有益效果在于：试验台可模拟车辆的制动过程并做系统性的分析和研究，可测试不同回馈制动与机械制动比例下制动能量回收成效，从而得出制动能量回收系统的最佳控制方案，进而对其控制系统作出较为优化的设计，在满足制动安全要求的前提下最大化的回收制动能量。
附图说明
图1是本发明实施例制动能量回收试验方法及试验设备的主视图。
标号说明：
1、电动机；2、传动轴；3、后桥；4、惯性轮；5、制动装置；6、电机控制柜；7、整车控制柜；8、超级电容；9、蓄电池；10、防护罩。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、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：试验台可模拟车辆的制动过程并做系统性的分析和研究，在满足制动安全要求的前提下最大化的回收制动能量。
请参阅图1所示，本实施例的制动能量回收试验方法，包括以下步骤：
S1、启动制动能量回收试验设备，所述启动制动能量回收试验设备包括电动机1、传动轴2、后桥3、惯性轮4、制动装置5、电机控制柜6、整车控制柜7、超级电容8、蓄电池9和机架底座，所述电动机1、传动轴2、后桥3、电机控制柜6、整车控制柜7、超级电容8和蓄电池9安装在机架底座上，所述传动轴2与电动机1的输出轴连接，所述后桥3与传动轴2相互垂直，所述后桥3通过锥齿轮与传动轴2连接，所述制动装置5安装在所述后桥3上，所述惯性轮4的数量为两个，所述两个惯性轮4分别安装在后桥3两端，所述电机控制柜6、超级电容8、蓄电池9和制动装置5分别与整车控制柜7电连接，所述电动机1通过电机控制柜6与整车控制柜7电连接，电动机1启动并带动惯性轮4转动；
S2、试验设备收到制动信号，电动机1进行回馈制动，制动装置5进行机械制动，收集惯性轮4速度变化及制动力变化信息；
S3、判断超级电容8的荷电状态，并对制动电能进行回收；
其中S2具体包括：
S21、计算出车辆正常行驶工况下的行驶阻力作为系统阻力；
S22、根据制动工况机制动强度确定制动减速度；
S23、计算总制动力L的大小；
S24、根据传感器采集信息再生电动机1的回馈制动转矩L1；
S25、根据公式L2＝L-L1计算出所述模拟的机械制动力矩L2；
S26、在试验设备中模拟出汽车制动前行驶阻力与制动装置5制动力。
本实施例的制动能量回收试验设备，包括电动机1、传动轴2、后桥3、惯性轮4、制动装置5、电机控制柜6、整车控制柜7、超级电容8、蓄电池9和机架底座，所述电动机1、传动轴2、后桥3、电机控制柜6、整车控制柜7、超级电容8和蓄电池9安装在机架底座上，所述传动轴2与电动机1的输出轴连接，所述后桥3与传动轴2相互垂直，所述后桥3通过锥齿轮与传动轴2连接，所述制动装置5安装在所述后桥3上，所述惯性轮4的数量为两个，所述两个惯性轮4分别安装在后桥3两端，所述电机控制柜6、超级电容8、蓄电池9和制动装置5分别与整车控制柜7电连接，所述电动机1通过电机控制柜6与整车控制柜7电连接。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：试验台可模拟车辆的制动过程并做系统性的分析和研究，可测试不同回馈制动与机械制动比例下制动能量回收成效，从而得出制动能量回收系统的最佳控制方案，进而对其控制系统作出较为优化的设计，在满足制动安全要求的前提下最大化的回收制动能量。
进一步的，S3具体包括：
S31、根据当前汽车的速度以及驾驶员的制动减速度要求，计算得到的回馈电流大小I，若I大于初始可充电流，则仅进行机械制动；若I小于初始可充电流，则同时进行回馈制动和机械制动，并进入S32；
S32、进入回馈制动后，将回馈制动产生的电流充入超级电容8，并记录充电时间t，若t小于临界充电时间，则进行充电；若t大于临界充电时间，则停止充电。
由上述描述可知，通过步骤S31和S32，可确保储能装置在充电过程中的安全，防止过充。
进一步的，所述惯性轮4外安装有防护罩10。
由上述描述可知，由于惯性轮4在运行过程中快速转动，在其外部设置防护罩10可保护试验人员安全，避免事故发生。
请参照图1所示，本发明的实施例一为：
一种制动能量回收试验设备，包括电动机1、传动轴2、后桥3、惯性轮4、制动装置5、电机控制柜6、整车控制柜7、超级电容8、蓄电池9和机架底座，所述电动机1、传动轴2、后桥3、电机控制柜6、整车控制柜7、超级电容8和蓄电池9安装在机架底座上，所述传动轴2与电动机1的输出轴连接，所述后桥3与传动轴2相互垂直，所述后桥3通过锥齿轮与传动轴2连接，所述制动装置5安装在所述后桥3上，所述惯性轮4的数量为两个，所述两个惯性轮4分别安装在后桥3两端，所述电机控制柜6、超级电容8、蓄电池9和制动装置5分别与整车控制柜7电连接，所述电动机1通过电机控制柜6与整车控制柜7电连接，所述惯性轮4外安装有防护罩10。
综上所述，本发明提供的制动能量回收试验方法及试验设备，试验台可模拟车辆的制动过程并做系统性的分析和研究，可测试不同回馈制动与机械制动比例下制动能量回收成效，从而得出制动能量回收系统的最佳控制方案，进而对其控制系统作出较为优化的设计，在满足制动安全要求的前提下最大化的回收制动能量，并且确保储能装置在充电过程中的安全，防止过充，由于惯性轮在运行过程中快速转动，在其外部设置防护罩可保护试验人员安全，避免事故发生。
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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种制动能量回收试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、启动制动能量回收试验设备，所述启动制动能量回收试验设备包括电动机、传动轴、后桥、惯性轮、制动装置、电机控制柜、整车控制柜、超级电容、蓄电池和机架底座，所述电动机、传动轴、后桥、电机控制柜、整车控制柜、超级电容和蓄电池安装在机架底座上，所述传动轴与电动机的输出轴连接，所述后桥与传动轴相互垂直，所述后桥通过锥齿轮与传动轴连接，所述制动装置安装在所述后桥上，所述惯性轮的数量为两个，所述两个惯性轮分别安装在后桥两端，所述电机控制柜、超级电容、蓄电池和制动装置分别与整车控制柜电连接，所述电动机通过电机控制柜与整车控制柜电连接，电动机启动并带动惯性轮转动；
S2、试验设备收到制动信号，电动机进行回馈制动，制动装置进行机械制动，收集惯性轮速度变化及制动力变化信息；
S3、判断超级电容的荷电状态，并对制动电能进行回收；
其中S2具体包括：
S21、计算出车辆正常行驶工况下的行驶阻力作为系统阻力；
S22、根据制动工况机制动强度确定制动减速度；
S23、计算总制动力L的大小；
S24、根据传感器采集信息再生电动机的回馈制动转矩L1；
S25、根据公式L2＝L-L1计算出所述模拟的机械制动力矩L2；
S26、在试验设备中模拟出汽车制动前行驶阻力与制动装置制动力。
2.根据权利要求1所述的制动能量回收试验方法，其特征在于，S3具体包括：
S31、根据当前汽车的速度以及驾驶员的制动减速度要求，计算得到的回馈电流大小I，若I大于初始可充电流，则仅进行机械制动；若I小于初始可充电流，则同时进行回馈制动和机械制动，并进入S32；
S32、进入回馈制动后，将回馈制动产生的电流充入超级电容，并记录充电时间t，若t小于临界充电时间，则进行充电；若t大于临界充电时间，则停止充电。
3.一种制动能量回收试验设备，其特征在于：包括电动机、传动轴、后桥、惯性轮、制动装置、电机控制柜、整车控制柜、超级电容、蓄电池和机架底座，所述电动机、传动轴、后桥、电机控制柜、整车控制柜、超级电容和蓄电池安装在机架底座上，所述传动轴与电动机的输出轴连接，所述后桥与传动轴相互垂直，所述后桥通过锥齿轮与传动轴连接，所述制动装置安装在所述后桥上，所述惯性轮的数量为两个，所述两个惯性轮分别安装在后桥两端，所述电机控制柜、超级电容、蓄电池和制动装置分别与整车控制柜电连接，所述电动机通过电机控制柜与整车控制柜电连接。
4.根据权利要求3所述的制动能量回收试验设备，其特征在于：所述惯性轮外安装有防护罩。
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