CN111562759A - 一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台 - Google Patents

Abstract

一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台，包括整车运动模拟模块、液压制动模块、驱动模块和测控模块；整车运动模拟模块包括负载电机、负载电机控制器和第一整流/回馈单元；驱动模块包括驱动电机、驱动电机控制器和第二整流/回馈单元；液压制动模块包括制动盘和制动卡钳，负载电机的驱动轴连接第一扭矩传感器，第一扭矩传感器连接到制动盘，驱动电机的驱动轴连接第二扭矩传感器，第二扭矩传感器连接到制动盘；测控模块包括dSPACE控制器和上位机。本发明克服了现有技术的不足，能够清楚展现整个制动能量回收的全过程；并且可以基于此平台开发新的制动能量回收策略，并进行快速验证，大大缩短新型制动能量回收策略的开发周期。

Description

一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台

技术领域

本发明涉及制动能量回收示教技术领域，具体涉及一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台。

背景技术

对于纯电动车或者混合动力车，制动能量回收系统基本上都是标配。这个功能之所以如此普及，除了因为可以回收能量以外，还充当了传统燃油发动机汽车的发动机制动功能。如果没有发电机的反拖作用，所有制动负荷都由制动系统承担的话，热负荷会非常大，特别是在连续下坡的情况下。所以，制动能量回收在新能源车当中不仅仅是为了回收动能提高续航里程，更重要的是降低刹车系统负荷提高安全性和刹车寿命，然而直接使用汽车来研究制动能量回收技术，严重威胁到了人身安全，因此使用快速原型仿真平台对制动能量回收的研究是非常有必要的。现有的制动能量回收平台都只能演示制动能量回收的基本原理，无法对制动能量回收策略进行研究，也没有办法对iBooster系统进行研究和测试，严重的影响了我国制动能量回收技术的发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台，克服了现有技术的不足，设计合理，通过本申请回收示教平台能够清楚展现整个制动能量回收的全过程；并且可以基于此平台开发新的制动能量回收策略，并进行快速验证，大大缩短新型制动能量回收策略的开发周期。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台，包括整车运动模拟模块、液压制动模块、驱动模块和测控模块；所述整车运动模拟模块包括负载电机、负载电机控制器和第一整流/回馈单元；所述负载电机的信号输入端与负载电机控制器电性连接，所述负载电机控制器与第一整流/回馈单元电性连接；所述驱动模块包括驱动电机、驱动电机控制器和第二整流/回馈单元，所述驱动电机的信号输入端与驱动电机控制器电性连接，所述驱动电机控制器与第二整流/回馈单元电性连接；所述液压制动模块包括制动盘和制动卡钳，所述制动卡钳的轮缸活塞与制动盘表面相接触，所述制动卡钳与iBooster系统信号连接，所述负载电机的驱动轴连接第一扭矩传感器的一端，所述第一扭矩传感器的另一端连接到制动盘的一侧，所述驱动电机的驱动轴连接第二扭矩传感器的一端，所述第二扭矩传感器的另一端连接到制动盘的另一侧；所述测控模块包括dSPACE控制器和上位机，所述dSPACE控制器的信号输入端通过串行总线与第一扭矩传感器和第二扭矩传感器信号连接，所述dSPACE控制器与上位机之间通过网线电性连接。

优选地，所述负载电机控制器、驱动电机控制器和iBooster系统的信号输入端通过CAN总线与dSPACE控制器信号连接。

本发明提供了一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台。具备以下有益效果：通过本申请回收示教平台能够清楚展现整个制动能量回收的全过程；并且可以基于此平台开发新的制动能量回收策略，并进行快速验证，大大缩短新型制动能量回收策略的开发周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1 本发明的结构原理框图；

图中标号说明：

1、负载电机；2、负载电机控制器；3、第一整流/回馈单元；4、驱动电机；5、驱动电机控制器；6、第二整流/回馈单元；7、制动盘；8、制动卡钳；9、iBooster系统；10、第一扭矩传感器；11、第二扭矩传感器；12、dSPACE控制器；13、上位机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台，包括整车运动模拟模块、液压制动模块、驱动模块和测控模块；整车运动模拟模块的作用是模拟整车的运动，其包括负载电机1、负载电机控制器2和第一整流/回馈单元3，负载电机1的信号输入端与负载电机控制器2电性连接，负载电机控制器2与第一整流/回馈单元3电性连接；

驱动模块的作用是提供车辆动力并在制动时实施再生制动，其主要包括驱动电机4、驱动电机控制器5和第二整流/回馈单元6，驱动电机4的信号输入端与驱动电机控制器5电性连接，驱动电机控制器5与第二整流/回馈单元6电性连接；

液压制动模块的作用是将踩在制动踏板上的力转换为液压力，再通过液压油管将液压压力传递至制动卡钳8的制动轮缸，制动卡钳8的轮缸活塞在制动液挤压的作用下挤压制动片压紧制动盘7，使整个测试平台减速或停车；其主要包括制动盘7和制动卡钳8，制动卡钳8的轮缸活塞与制动盘7表面相接触，制动卡钳8与iBooster系统9信号连接，负载电机1的驱动轴连接第一扭矩传感器10的一端，第一扭矩传感器10的另一端连接到制动盘7的一侧，驱动电机4的驱动轴连接第二扭矩传感器11的一端，第二扭矩传感器11的另一端连接到制动盘7的另一侧；测控模块包括dSPACE控制器12和上位机13，dSPACE控制器12的信号输入端通过串行总线与第一扭矩传感器10和第二扭矩传感器11信号连接，dSPACE控制器12与上位机13之间通过网线电性连接。负载电机控制器2、驱动电机控制器5和iBooster系统9的信号输入端通过CAN总线与dSPACE控制器12信号连接。

工作原理：上位机13根据输入的整车参数数据向负载电机控制器2发送控制指令，继而控制负载电机1运动，来模拟整车运动，当整个平台模拟汽车的驱动模式时，上位机13会向驱动电机控制器5发送控制指令，控制驱动电机4运动，当整个平台模拟汽车的制动模式，同时启用再生制动模式时，通过iBooster系统9向实时控制器询问驱动电机4可提供多大的再生制动扭矩，然后将所需的总制动扭矩减去驱动电机4提供的再生制动扭矩，得到液压制动扭矩，并通过iBooster系统9实现此液压制动。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台，其特征在于：包括整车运动模拟模块、液压制动模块、驱动模块和测控模块；所述整车运动模拟模块包括负载电机（1）、负载电机控制器（2）和第一整流/回馈单元（3）；所述负载电机（1）的信号输入端与负载电机控制器（2）电性连接，所述负载电机控制器（2）与第一整流/回馈单元（3）电性连接；

所述驱动模块包括驱动电机（4）、驱动电机控制器（5）和第二整流/回馈单元（6），所述驱动电机（4）的信号输入端与驱动电机控制器（5）电性连接，所述驱动电机控制器（5）与第二整流/回馈单元（6）电性连接；

所述液压制动模块包括制动盘（7）和制动卡钳（8），所述制动卡钳（8）的轮缸活塞与制动盘（7）表面相接触，所述制动卡钳（8）与iBooster系统（9）信号连接，所述负载电机（1）的驱动轴连接第一扭矩传感器（10）的一端，所述第一扭矩传感器（10）的另一端连接到制动盘（7）的一侧，所述驱动电机（4）的驱动轴连接第二扭矩传感器（11）的一端，所述第二扭矩传感器（11）的另一端连接到制动盘（7）的另一侧；

所述测控模块包括dSPACE控制器（12）和上位机（13），所述dSPACE控制器（12）的信号输入端通过串行总线与第一扭矩传感器（10）和第二扭矩传感器（11）信号连接，所述dSPACE控制器（12）与上位机（13）之间通过网线电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时控制器的制动能量回收系统示教及研发平台，其特征在于：所述负载电机控制器（2）、驱动电机控制器（5）和iBooster系统（9）的信号输入端通过CAN总线与dSPACE控制器（12）信号连接。

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