理论教育 电动车辆能量转换与回收技术:电磁系统结构设计

电动车辆能量转换与回收技术:电磁系统结构设计

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:求解电磁阀电磁场动态特性问题可归结为电磁场微分方程的边值问题与初值问题,本章探讨高效、精确地建立电磁阀电磁场有限元模型并求解电磁阀电磁场响应特性的方法。图5-1 实车图图5-2 总体布置电磁系统必须具有良好的电磁、流场和机械响应特性。同时,电磁阀要有可靠的控制性能,保证对机电液耦合系统的准确控制。图5-3 电磁阀的整体结构图5-4 电磁阀电子控制单元

电动车辆能量转换与回收技术:电磁系统结构设计

电磁制动能量回收系统工作时,线圈上通以由ECU控制的直流电源提供的电流,产生电磁场,当转子(与车轮固定)转动时,转子线圈上便产生了电动势,由于转子处在闭合回路中,便在闭合回路中产生了电流,电磁场对通有电流的转子便产生了电磁力,从而产生了阻尼。为了能回收在汽车制动时产生的这部分电能,使制动能量回收系统能产生平稳的制动力,必须保证制动线圈所在的电路在制动时能保持提供给制动线圈稳定的强电流,要使电磁制动时能正常地回收电能,还得保持电压的相对稳定。在正常制动时,车轮转速降低,ECU不会给HCU发出信号,电磁阀动作时制动主缸的液压传到制动能量回收系统,ABS不起作用,但是即使在这种情况下,ABS也一直监测着车轮的减速度,当轮速传感器信号表明车轮正在趋于抱死时,ECU给液压控制单元发出控制电流,激活电磁阀,电磁阀的动作将制动回路和主缸断开,停止制动压力继续增长,保持不变;如果轮速传感器的信号表示车轮还是减速快,ECU就给液压控制单元发出较大的电流,电磁阀的阀杆移动的更远,打开制动回路的旁通通道,制动能量回收系统的压力减小,使车轮的制动减弱;当轮速传感器的信号表明由于制动液压力减小车轮重新加速时,ECU停止向液压制动单元发出电流,关闭电磁阀,制动液的压力又增大,又使车轮始减速,每秒钟这一循环重复4~6次,ABS控制过程中液压控制单元改变制动液的压力,使制动踏板发生微小振动,这是很正常的。制动过程中,对安全的要求是第一位的。需要找到电制动和机械制动的最佳覆盖区间,在确保安全的前提下,尽可能多地回收能量。具有能量回收系统的制动能量回收系统的制动过程应尽可能地与传统的制动过程近似,这将保证在实际应用中,更具吸引力,可以为大众所接受。电动汽车中常用的电池锂电池。充电时,避免因充电电流过大或充电时间过长而损害电池。

根据电池放电深度的不同,电池可接受的最大充电电流、电池可接受的最大充电时间、能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值均不同。电磁阀的动态响应特性除了与电磁阀的结构参数(如回位弹簧刚度、摩擦力水平)和材料特性有关外,主要取决于电磁阀电磁场的动态响应特性。指出电磁阀电磁场的动态响应特性取决于电磁阀的主工作气隙、磁路截面积和线圈匝数等参数。求解电磁阀电磁场动态特性问题可归结为电磁场微分方程的边值问题与初值问题,本章探讨高效、精确地建立电磁阀电磁场有限元模型并求解电磁阀电磁场响应特性的方法。建立电磁阀的电磁场模型,模型中,将线圈以及阀体、电磁阀附近的空气、本体等文献忽略部分的磁场作为整个电磁场有限元模型的一部分,并考虑了材料非线性迟滞特性的影响。研究了不同的线圈电流和阀芯开度状态下电磁阀磁场的磁矢势、磁通密度和磁场强度,以及阀芯所受的电磁力和线圈电感的动态响应特性。借鉴国内外的结构,根据控制要求和生产条件,实车图如图5-1所示,总体布置如图5-2所示。

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图5-1 实车图

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图5-2 总体布置(www.daowen.com)

电磁系统必须具有良好的电磁、流场和机械响应特性。同时,电磁阀要有可靠的控制性能,保证对机电液耦合系统的准确控制。某电磁阀的整体结构如图5-3所示,电磁阀电子控制单元如图5-4所示。电子控制单元是控制核心部件,它准确控制往复式柱塞泵,在电动机偏心轴的驱动下,将制动液从低压储能器泵入缓冲器,返回制动系统。

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图5-3 电磁阀的整体结构

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图5-4 电磁阀电子控制单元

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