基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103595308103595308A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310571746.3(22)申请日2013.11.15(71)申请人湖北三江航天红峰控制有限公司地址432000湖北省孝感市孝南区北京路特8号(72)发明人但春华陈公仆(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人朱仁玲(51)Int.Cl.H02P3/22(2006.01)B60L7/22(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法，包括采集电动轮矿用车制动前的车速、制动后的车速和自重；并采集电动轮矿用车的载重；根据制动前车速、制动后车速、自重和载重获得电动轮矿用车的动能的变化；采集电动轮矿用车与水平面之间的夹角，并根据上述参数获得摩擦阻力能量；根据电动轮矿用车的动能的变化、摩擦阻力能量获得电制动能量；再根据制动电阻阻值和减速时间获得制动平均电压；根据制动平均电压和母线电压获得控制信号，控制信号用于控制功率开关管导通或截止，从而确保制动过程平稳。本发明利用驱动控制板采集的速度、载重、水平倾角及减速时间等信息，对制动能量进行精确控制，提高器件使用寿命。CN103595308ACN103598ACN103595308A权利要求书1/1页1.一种基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法，其特征在于，包括下述步骤：S1：采集制动前电动轮矿用车的车速V1、制动后所述电动轮矿用车的车速V2和所述电动轮矿用车的自重m1；并利用压力传感器采集所述电动轮矿用车的载重m2；S2：根据所述车速V1、所述车速V2、所述自重m1和所述载重m2获得所述电动轮矿用车的动能的变化S3：利用位置敏感器件采集所述电动轮矿用车与水平面之间的夹角α，并根据所述夹角α、所述自重m1、所述载重m2、路面摩擦系数μ、制动前车速V1、制动后车速V2和减速时间t获得摩擦阻力能量S4：根据所述电动轮矿用车的动能的变化ΔW、摩擦阻力能量Wf获得电制动能量We=Wf-ΔW；再根据已知的制动电阻阻值R和所述减速时间t获得制动平均电压S5：根据所述制动平均电压和母线电压UDC获得PWM控制信号，所述PWM控制信号用于控制功率开关管导通或截止，从而确保制动过程平稳。2.如权利要求1所述的电动轮矿用车电缓行制动控制方法，其特征在于，所述减速时间t为10秒左右。3.如权利要求1所述的电动轮矿用车电缓行制动控制方法，其特征在于，还包括下述步骤：S6：实时采集母线电压UDC；S7：判断所述母线电压UDC是否大于等于预设的正阈值电压，若是，增加所述PWM控制信号的占空比；返回至步骤S6；判断所述母线电压UDC是否小于等于预设的负阈值电压，若是，减小所述PWM控制信号的占空比，返回至步骤S6。4.如权利要求3所述的电动轮矿用车电缓行制动控制方法，其特征在于，所述正阈值电压大于等于1.3倍的母线电压UDC，所述负阈值电压小于等于0.9倍的母线电压UDC。2CN103595308A说明书1/5页基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法技术领域[0001]本发明属于电动轮矿用车技术领域，更具体地，涉及一种基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法。背景技术[0002]目前，世界上大吨位矿用车均采用电动轮控制方式，矿用车由发动机带动同轴发电机工作产生三相交流电，经整流、逆变后控制三项异步电机工作。矿用车缓行或制动时三相异步电动机处于再生发电状态，如果再生发电的能量大于自身损耗的能量，多余的再生能量就通过逆变器续流二极管进入直流母线侧，致使母线电压(UDC)升高，如不对再生能量加以消耗，内部电力电子器件将因过压而损坏。目前电动汽车常用缓行制动方法是采取滞环比较法、再生制动法；再生制动法能将制动时产生的能量储存到蓄电池中，受蓄电池充电效率影响，技术不成熟，且需要大容量蓄电池，增加制造成本与空间。目前大型矿用车制动方式均采用能耗制动，制动时允许PWM输出驱动大功率IGBT，再生能量即通过制动电阻(R)转变成热量释放，母线电压(UDC)也因此降低，常用的滞环比较方式靠监控母线电压来实现(将母线电压分成几个相互重叠的电压环，每个环均有各自的PWM输出占空比)，制动时IGBT开关频率随母线电压变化，可靠性及稳定性均较差。发明内容[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于制动能量回馈的电动轮矿用车电缓行制动控制方法，其目的在于提高控制精度，由此解决现有技术中采用滞环比较法对电动轮矿用车电缓行制动