CN213399233U - 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 - Google Patents
一种基于车路协同的制动能量回收实验台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213399233U CN213399233U CN202022459646.XU CN202022459646U CN213399233U CN 213399233 U CN213399233 U CN 213399233U CN 202022459646 U CN202022459646 U CN 202022459646U CN 213399233 U CN213399233 U CN 213399233U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- energy recovery
- signal
- braking energy
- prescan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
一种基于车路协同的制动能量回收实验台，包括用于模拟交通场景中的车辆运行状态的仿真系统和制动能量回收模块；制动能量回收模块包括飞轮、电动机/发动机、磁粉制动器、电机控制器和动力电池电连接；仿真系统包括PreScan系统和dSPACE系统，PreScan系统将其模拟得到的信号输出至dSPACE系统，dSPACE系统将收到的信号转化后分别传送至电机控制器和磁粉制动器；电机控制器控制电动机/发动机磁场旋转方向反向，此时电动机/发电机转变为发电状态，电动机/发电机将产生的能量回收至动力电池中。本实用新型在车路协同环境下的制动能量回收效果显著，可为后续控制系统开发提供实验参考。
Description
技术领域
本实用新型涉及制动能量回收实验装置，尤其涉及一种基于车路协同的制动能量回收实验台。
背景技术
随着自动驾驶和车联网等先进技术的发展，车路协同优化已成为智能交通领域的研究热点，多车协同通行控制是其重要组成部分，具有重大的现实意义和广阔的发展前景，由于复杂性的增加，对于协同控制机制也提出了更高的要求。
多数研究是以网联自动驾驶车辆为研究对象，以行车安全场理论为基础，以降低行车风险、提高通行效率为研究目的，围绕网联自动驾驶车辆协同控制展开。而制动能量回收系统是电动汽车中最为重要环节的环节之一，现有的制动能量回收系统回收率较低。
发明内容
为改善网联车辆通行的安全性和高效性，并且提高制动能量回收的回收率，本实用新型提供一种基于车路协同的制动能量回收实验台。
本实用新型采用的技术方案是：一种基于车路协同的制动能量回收实验台，包括用于模拟交通场景中的车辆运行状态的仿真系统和制动能量回收模块；
所述制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮，飞轮与电动机/发动机的传动轴连接，电动机/发动机的传动轴上套设有磁粉制动器，电动机/发动机分别与电机控制器和动力电池电连接；
所述仿真系统包括PreScan系统和dSPACE系统；PreScan系统与dSPACE系统电连接，PreScan系统将其模拟得到的制动强度信号、速度信号、加速信号输出至dSPACE系统；dSPACE系统分别与电机控制器和磁粉制动器电连接，dSPACE系统将收到的制动强度信号分解为电制动强度信号和机械制动强度信号，并将速度信号转化为转速信号、将加速信号转化为角加速信号，其中电制动强度信号、转速信号、角加速信号输出给电机控制器，机械制动强度信号输出给磁粉制动器；
电机控制器与电动机/发动机电连接，电机控制器根据接收到的信号数值大小控制电动机/发动机磁场旋转方向，当磁场旋转方向反向时，产生电制动力矩，此时电动机/发电机转变为发电状态，电动机/发电机将产生的能量回收至动力电池中；
同时电机控制器还将飞轮的实时转速信号反馈至dSPACE系统，dSPACE系统将收到的实时转速信号转化为实时速度信号反馈至PreScan系统，PreScan系统根据实时速度信号计算距离，改变模拟交通场景中的车辆运行状态；PreScan系统检测动力电池的SOC变化情况，并计算制动能量回收率。
进一步，所述PreScan系统包括用于模拟交通场景的虚拟交通场景模型、用于模拟雷达传感器进行测距的雷达传感器模型、用于识别行驶过程中的交通信号、行人及车辆的图像传感器模型、以及行人模型。
本实用新型的有益效果是：利用仿真软件PreScan模拟复杂的交通环境，然后将仿真得到的车辆纵向行驶结果发送至dSPACE，控制电机控制器，实现半实物仿真，可有效证明车辆在车路协同环境下的制动能量回收效果显著，可为后续控制系统开发提供实验参考。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
附图标记说明：1、飞轮；2、电动机/发动机；3、电机控制器；4、动力电池；5、磁粉制动器；6、dSPACE系统；7、PreScan系统。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为提高车路协同环境下的制动能量回收率，参照附图，本实用新型实施例考虑在车车通信和车路通信之间均可以实现实时的信息交互的车路协同环境，车辆可以实时获取周围车辆及道路环境的动态信息的基础上，提供一种基于车路协同的制动能量回收实验台，包括用于模拟交通场景中的车辆运行状态的仿真系统和制动能量回收模块；
所述制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮1，飞轮1与电动机/发动机2的传动轴连接，电动机/发动机2的传动轴上套设有磁粉制动器5，电动机/发动机2分别与电机控制器3和动力电池4电连接；具体的，飞轮1质量由模拟的车辆质量决定，电动机/发动机2功率由车辆纵向动力学方程：Fx＝Ff+Fw+Fi+Fj决定，Ff为滚动阻力，Fw为空气阻力，Fi为坡度阻力，Fj为加速阻力，电机控制器3与动力电池4功率根据电动机/发动机2功率选型，磁粉制动器5制动能力由车辆的液压制动设备决定。
所述仿真系统包括PreScan系统7和dSPACE系统6；PreScan系统7包括用于模拟交通场景的虚拟交通场景模型、用于模拟雷达传感器进行测距的雷达传感器模型、用于识别行驶过程中的交通信号、行人及车辆的图像传感器模型、以及行人模型；PreScan系统7与dSPACE系统6电连接，PreScan系统7将其模拟得到的制动强度信号、速度信号、加速信号输出至dSPACE系统6；
所述dSPACE系统6分别与电机控制器3和磁粉制动器5电连接，dSPACE系统6将收到的制动强度信号分解为电制动强度信号和机械制动强度信号，并将速度信号转化为转速信号、将加速信号转化为角加速信号，其中电制动强度信号、转速信号、角加速信号输出给电机控制器3，机械制动强度信号输出给磁粉制动器5；
电机控制器3与电动机/发动机2电连接，电机控制器3根据接收到的信号数值大小控制电动机/发动机2磁场旋转方向，当磁场旋转方向反向时，产生电制动力矩，此时电动机/发电机2转变为发电状态，电动机/发电机2将产生的能量回收至动力电池4中；
同时电机控制器3还将飞轮的实时转速信号反馈至dSPACE系统6，dSPACE系统6将收到的实时转速信号转化为实时速度信号反馈至PreScan系统7，PreScan系统7通过模拟的交通场景，将dSPACE系统6反馈的飞轮的实时转速信号、机电复合制动加速度通过公式转换成距离，保证所在的模拟交通环境下车辆既不发生碰撞，同时达到最大的制动能量回收效果，完成半实物仿真；PreScan系统7检测动力电池4的SOC变化情况，并计算制动能量回收率。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (2)
1.一种基于车路协同的制动能量回收实验台，其特征在于：包括用于模拟交通场景中的车辆运行状态的仿真系统和制动能量回收模块；
所述制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮，飞轮与电动机/发动机的传动轴连接，电动机/发动机的传动轴上套设有磁粉制动器，电动机/发动机分别与电机控制器和动力电池电连接；
所述仿真系统包括PreScan系统和dSPACE系统；PreScan系统与dSPACE系统电连接，PreScan系统将其模拟得到的制动强度信号、速度信号、加速信号输出至dSPACE系统；dSPACE系统分别与电机控制器和磁粉制动器电连接，dSPACE系统将收到的制动强度信号分解为电制动强度信号和机械制动强度信号，并将速度信号转化为转速信号、将加速信号转化为角加速信号，其中电制动强度信号、转速信号、角加速信号输出给电机控制器，机械制动强度信号输出给磁粉制动器；
电机控制器与电动机/发动机电连接，电机控制器根据接收到的信号数值大小控制电动机/发动机磁场旋转方向，当磁场旋转方向反向时，产生电制动力矩，此时电动机/发电机转变为发电状态，电动机/发电机将产生的能量回收至动力电池中；
同时电机控制器还将飞轮的实时转速信号反馈至dSPACE系统，dSPACE系统将收到的实时转速信号转化为实时速度信号反馈至PreScan系统，PreScan系统根据实时速度信号计算距离，改变模拟交通场景中的车辆运行状态；PreScan系统检测动力电池的SOC变化情况，并计算制动能量回收率。
2.如权利要求1所述的一种基于车路协同的制动能量回收实验台，其特征在于：所述PreScan系统包括用于模拟交通场景的虚拟交通场景模型、用于模拟雷达传感器进行测距的雷达传感器模型、用于识别行驶过程中的交通信号、行人及车辆的图像传感器模型、以及行人模型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022459646.XU CN213399233U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022459646.XU CN213399233U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213399233U true CN213399233U (zh) | 2021-06-08 |
Family
ID=76192113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022459646.XU Active CN213399233U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213399233U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112213959A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-12 | 浙江工业大学 | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 |
-
2020
- 2020-10-30 CN CN202022459646.XU patent/CN213399233U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112213959A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-12 | 浙江工业大学 | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104820424B (zh) | 基于北斗导航的电动汽车自动驾驶系统及其控制方法 | |
| CN103481798A (zh) | 基于can总线的主-从分布式轮毂电机驱动的电动车控制系统 | |
| CN106627168B (zh) | 电动汽车的制动能量回馈方法和制动能量回馈系统 | |
| CN106965797A (zh) | 车辆控制装置 | |
| WO2014048042A1 (zh) | 一种电动汽车的防撞系统及自动刹车方法 | |
| CN106347356A (zh) | 通过电网和发动机充电的电动车辆 | |
| CN206749792U (zh) | 一种纯电动汽车行驶工况判别装置 | |
| CN101412377A (zh) | 电子控制混合能源储能式电动汽车 | |
| CN102620941A (zh) | 一种电动车辆检测及其再生制动能量定量研究试验台 | |
| CN105121245A (zh) | 用于根据需要来控制或调节车辆的以发电机运行来工作的电机的回收力矩的方法 | |
| CN106240705A (zh) | 一种基于灰色神经网络预测算法的前后两轮自平衡小车 | |
| CN103950371A (zh) | 一种插电式混合动力旅游客车 | |
| CN213399233U (zh) | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 | |
| CN105667501A (zh) | 具有轨迹优化功能的混合动力车辆的能量分配方法 | |
| Li et al. | Methods and applications of energy saving control of in-wheel motor drive system in electric vehicles: A comprehensive review | |
| CN106515718A (zh) | 用于控制混合动力车辆的方法和系统 | |
| Mohanty et al. | Simulation of electric vehicles using permanent magnet DC motor | |
| Silva et al. | Modelling an electric vehicle powertrain on bench | |
| CN112213959A (zh) | 一种基于车路协同的制动能量回收实验台 | |
| CN203629834U (zh) | 一种汽车再生制动能量回收系统模拟试验台 | |
| CN107085974A (zh) | 一种弯道会车预警装置 | |
| CN201841969U (zh) | 太阳能电动轿车 | |
| CN105262657A (zh) | 汽车智能网络实时通信设备及其通信方法 | |
| CN205861351U (zh) | 纯电动汽车动力源性能测试试验台 | |
| CN106494237A (zh) | 纯电动汽车再生制动能量回收系统及控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |