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2024-07-18 03:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

0.前言

1.能量回收策略分类

2.能量回收策略建立

2.1能量回收策略逻辑

2.2控制策略输入输出信号

2.3 Cruise模型设置

2.4 Function 策略代码

3.仿真分析

4.结语

0.前言

本文转载自公众号：王浮生不怕生。

原文链接：AVL-Cruise纯电动汽车仿真建模教程-能量回收策略的实现

前文说到软件自带实例中的策略与制动系统参数的具有关联性，制动系统参数的准确与否会对能量回收效率造成较大影响，进而影响经济性仿真结果。而对于经济性开发工程师，很少去关注制动系统的参数，如：有效摩擦半径、摩擦系数等。本文我们主要探讨在无需获取详细制动系统参数的情况下，如何通过function模块实现串联式能量回收策略。

1.能量回收策略分类

能量回收策略根据分配方式可分为并联式和串联式，具体踏板行程与制动力分配关系如下图所示。并联式指在液压制动力上叠加电机制动力，无需制动踏板与制动主缸间解耦，其结构简单，容易实现，但能量回收率低。

串联式能量回收又称电制动优先能量回收，指在电机再生制动力的基础上控制液压制动力，制动踏板与制动主缸间需实现解耦，结构较复杂，系统成本较高，但相比并联式，能量回收率更高。

2.能量回收策略建立 2.1能量回收策略逻辑

当车辆处于制动状态时，将轮端制动力计算至电机端，判断电机是否满足制动力需求，若满足则采用电制动，不满足则优先采用电制动剩余制动力需求由机械制动补足。同时通过监测SOC及车速控制能量回收许用状态，高SOC及低速状态下禁用能量回收。

当车辆未处于制动状态时，电机处于驱动模式，电机负载等于加速踏板开度*电机外特性。

逻辑图如下图所示。

2.2控制策略输入输出信号

信号类型

信号名称

输入信号

制动踏板开度信号

最大制动扭矩

传动系速比

传动系效率

车速

电机最大制动扭矩

车速修正系数

SOC修正系数

输出信号

电机负载

液压制动扭矩

2.3 Cruise模型设置

由于本文设计策略中未考虑制动系统参数，希望制动器直接响应策略发出的制动扭矩请求，故需对制动器进行以下设置，在制动器模块的属性设置中将Control Variable改为BraKing Torque模式。并将其信号线连接至Funtion相应的输出端口。

同样电机负载信号也需连接到Funtion相应的输出端口。

考虑到高SOC下电池充电功率限制及低速回收平顺性问题，通过SOC及车速对回收扭矩进行修正，该功能通过General Map模块实现。

在Function模块中建立上述策略，并与所需信号建立信号连接。其输入输出端口及相应代码如下所示。

2.4 Function 策略代码

/*INPUT*/ double Brk_Pedal_Trvl=a[0];//制动踏板开度 double Brk_Total_Max=a[1]; //最大制动扭矩 double iFD=a[2]; //主减速比 double Trans_Eff=a[3]; //传动系统效率 double Vechile_Velocity=a[4]; //车速 double Mot_MaxTrq_Gen=a[5]; //电制动最大扭矩 double eBrake_Coeff_spd=a[6]; //电制动车速修正系数 double eBrake_Coeff_SOC=a[7]; //电制动SOC修正系数 double Acc_Pedal_Trvl=a[8];//A踏板开度 /*INTERNAL*/ double Brk_Trq_Wheel;//声明中间变量，轮端制动扭矩 double Brk_Mot;//声明中间变量，电制动扭矩 /*OUTPUT*/ double Mot_Load;//声明输出变量，电制动负载 double Mech_Brk_Trq;//声明输出变量，机械制动扭矩 //策略说明：当车辆处于制动状态时，将轮端制动力计算至电机端，判断电机是否满足制动力需求，若满足则采用电制动，不满足则优先采用电制动剩余制动力需求由机械制动补足。当车辆未处于制动状态时，电机处于驱动模式，电机负载等于A踏板开度 /*C-CODE*/ Brk_Trq_Wheel=Brk_Pedal_Trvl*Brk_Total_Max;//计算轮端制动力 Brk_Mot=Brk_Trq_Wheel/iFD/Trans_Eff;//计算电机端制动力 if(Vechile_Velocity>1&&Brk_Pedal_Trvl>0)//判断辆是否运行及是否处于制动状态 { Mot_Load=Brk_Mot/Mot_MaxTrq_Gen*eBrake_Coeff_spd*eBrake_Coeff_SOC;//计算电机负载 Mot_Load=max(Mot_Load,-1);//负载限制 Mech_Brk_Trq=(Brk_Trq_Wheel-Mot_Load*Mot_MaxTrq_Gen*iFD*Trans_Eff)/4;//计算机械制动扭矩 } else { Mot_Load=Acc_Pedal_Trvl; Mech_Brk_Trq=0; } y[0]=Mot_Load; y[1]=Mech_Brk_Trq;

3.仿真分析

变更完成后的cruise模型如下图所示

通过cycle run建立NEDC仿真任务，在一个循环工况下的电机扭矩和液压制动扭矩如下图所示，在车辆存在制动需求时，优先由电机提供制动扭矩，在低速时电制动逐渐退出，液压制动介入补偿。

4.结语

本文以串联制动能量回收策略为例，介绍了能量回收策略在Cruise软件中的实现方法，并通过Function模块建立了所述策略。

需要注意的是，本文旨在探讨通过AVL Cruise实现能量回收的建模思路，在建立模型的过程中忽略了若干限制条件，如电制动与液压制动的合理分配、BMS的充放电功率限制、电机功率限制等，对于工程项目而言本文所述模型并不具备所需精度，请慎用。

本文由“王浮生不怕生”原创，拒绝任何形式的抄袭及转载！

如需获取文中模型，请移步公众号“王浮生不怕生”。

AVL-Cruise纯电动汽车仿真建模教程-能量回收策略的实现

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