دانشگاه بوعلی سینا همدان

دانشکده    مهندسی

 

کارشناسی ارشد رشته  مهندسی برق قدرت

موضوع پایان نامه :

طراحی سیستم ترمز ضد قفل انرژی بازیاب برای خودرو برقی

ارائه دهنده:

سید امید گلپایگانی

 

استادراهنما:

دکتر سید محمد رضا طوسی

زمان :  ۱۸/۱1/۹۴    ساعت  ۱۰ صبح

مکان: سالن آمفی تئاتر

چکیده:

در سال های اخیر، ترمز بازیاب یکی از مؤثرترین روش ها در طراحی سیستم ترمز یک خودرو برقی تبدیل شده است. دلایل رشد و گسترده شدن استفاده از ترمز بازیاب در خودروهای برقی دست یابی به مزیت هایی چون امنیت بیشتر ترمز، کوتاه تر شدن مسافت ترمز، استهلاک کمتر ترمز مکانیکی و غیره نسبت به ترمز های مکانیکی مرسوم است. در خودروهای دارای ترمز بازیاب، وقتی پدال ترمز فشرده می شود، موتور به صورت مولد راه اندازی می شود تا انرژی جنبشی موتور را به خودرو باز می گرداند و در یک سیستم ذخیره ساز انرژی مانند باتری ذخیره می کند. موتور در این حالت گشتاور منفی تولید می کند و نقش ترمز را برای خودرو برقی ایفا می کند. بنابراین سیستم های ترمز مکانیکی و برقی با هم ترکیب می شوند تا سیستم های ترمز پیشرفته شکل بگیرند که از لحاظ کارایی و امنیت ترمز از سیستم های ترمز قدیمی بهتر عمل می کنند. روش های متفاوتی برای هماهنگ کردن این دو سیستم ترمز مجزا ارائه گردیده است. یکی از مهم ترین پارامترهای کنترلی در هنگام ترمز، لغزش چرخ های جلو و عقب خودرو می باشد که می بایست با توجه به سطح جاده در یک محدوده بهینه کنترل گردد تا چرخ ها به طور همزمان قفل شوند تا تعادل خودرو و فرمان پذیری چرخ ها به هنگام ترمز حفظ شود. در این پایان نامه یک روش مؤثر برای هماهنگ کردن دو سیستم بکار گرفته شده است که بر اساس قدرت ترمزی که توسط راننده به پدال اعمال می شود میزان نیروی ترمز مورد نیاز محاسبه می شود و سپس بر اساس استراتژی توزیع گشتاور ترمز میان سیستم های ترمز بازیاب و هیدرولیکی (مکانیکی)، سهم هریک از بخش ها برای تأمین گشتاور درخواستی به گونه ای معین می گردد که استراتژی ترمز ضد قفل بازیاب فراهم شود و چرخ ها به طور همزمان قفل شوند که این امر باعث حفظ پایداری و امنیت بیشتر در هنگام ترمز می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که  با ارائه راه کار پیشنهاد شده لغزش چرخ ها در یک محدوده مناسب کنترل می شود تا چرخ ها به صورت همزمان قفل شوند و در کوتاه ترین مسافت ممکن خودرو متوقف می شود. در حالی که سیستم ترمز قدیمی در بعضی شرایط قادر به حفظ پایداری و همزمانی قفل شدن چرخ های جلو و عقب خودرو نیست که این نشان از مطلوب بودن روش پیشنهادی دارد.   

 

واژه­های کلیدی:  ترمز بازیاب، ترمز هیدرولیک، سیستم ترمز ضد قفل، استراتژی توزیع گشتاور، قدرت ترمز.

 

Abstract:

In this thesis, a novel regenerative braking control strategy for EV has been proposed. Regenerative braking is one of the most effective deceleration control methods in case of electric and hybrid vehicles. The properly controlled regenerative braking force of the electric motor(s) brings better braking safety, shorter braking distance, and less depreciation of the brakes if accompanied by the hydraulic braking modules. When the brake pedal is pressed, the electric motor is treated as a generator to produce negative torque. In this scenario the produced energy can be either dissipated or used to charge the batteries. In this paper, based on the registered brake strength, the braking force is calculated. Accordingly, employing a braking torque distribution strategy between the regenerative braking torque and the hydraulic braking torque, the proper braking torques are determined and the optimal slip ratio is reached by adjusting the braking torques. An anti-lock regenerative braking strategy is proposed to attain anti-slip control for negative accelerations. The performance of the proposed system is evaluated using simulations. The attained simulation results show that optimal braking characteristics are achievable for a variety of conditions using the proposed method.

Key Words: electric vehicles, regenerative braking, hydraulic braking, anti-lock regenerative
braking, anti-slip control.