جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "regenerative braking" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «regenerative braking» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
Design of a brake kinetic energy recovery system using flywheel for a passenger car
The objective of developing kinetic energy recovery systems for vehicles is to repurpose energy otherwise dissipated during braking. Brake energy recovery and storage are achieved through two broad methods electrical and mechanical, contingent on the energy storage type and the traction system's operational approach. Utilizing a rotating flywheel emerges as a practical, cost-effective, safe, and environmentally friendly means of storing energy, offering an extended service life. This study, synthesizing insights from various theories, aims to devise a prototype brake energy recovery system compatible with Samand car, employing the flywheel tank. Additionally, considerations for the power transmission system and clutch involve designing their type and dimensions, taking many factors into account for the selection. The initial design undergoes simulation and evaluation using MATLAB_SIMULINK and the ADVISOR plugin. The investigation delves into the influence of various design parameters on the efficiency of the system. Subsequently, attempts are undertaken to clarify the factors contributing to varied outcomes. The simulation results indicate a notable decrease in fuel consumption and emissions for a Samand car during urban driving cycles characterized by frequent braking. This improvement is realized through the utilization of a steel flywheel with an incomplete cone geometry and a specified radius. Suggestions are put forth for refining the controller to potentially enhance reductions in fuel consumption and pollution.
Keywords: Regenerative Braking, Kinetic Energy Recovering System, Mechanical Hybrid, Flywheel Power Transmission -
امروزه نسل جدیدی از خودروهای الکتریکی با فناوری موتوردرچرخ معرفی شده و در حال توسعه است. افزایش بازده سیستم، حذف واسطه های مکانیکی و دستیابی به گشتاور ترمزی احیاکننده با عملکرد بهتر، از دلایل توسعه این تکنولوژی است. در این مقاله ابتدا یک مدل پنج درجه آزادی نصف خودرو با در نظر گرفتن یک خودرو مجهز به دو موتوردرچرخ در محور عقب، به عنوان خودروی نمونه، توسعه داده شده است. سپس یک استراتژی ترمزگیری با استفاده از کنترل کننده غیرخطی پیش بین دو مرحله ای طراحی و پیاده سازی گردیده است. در مرحله اول فشار مناسب برای خطوط روغن ترمز حاصل می شود. در مرحله دوم، مقدار مناسب گشتاور احیاکننده الکتریکی با در نظر گرفتن ظرفیت جبرانی توزیع گشتاور ترمزی سیستم ترمز (EBD) به دست می آید. مقدار گشتاور احیاکننده با به کارگیری روش کنترل غیرخطی بهینه حاصل می شود. در آخر استراتژی طراحی شده از دیدگاه مصرف انرژی و پیمایش خودرو با شبیه سازی چرخه های استاندارد رانندگی مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد با کمک کنترل کننده طراحی شده و مدل ارایه شده می توان ترمزگیری بهینه ای انجام داد. از طرف دیگر با استفاده از استراتژی ترمزگیری معرفی شده و سیستم کنترلی طراحی شده می توان مقدار بازگشت انرژی به باتری را در حین ترمزگیری در مقایسه با استراتژی های موازی و سری-موازی توسعه داده شده در سایر مطالعات را تا میزان 24 درصد افزایش داد و در تست ترمزگیری اضطراری نیز تقریبا 130 سانتی متر از فاصله توقف کاست.کلید واژگان: سیستم ترمز تلفیقی, خودروی برقی, ترمز احیاکننده, پیمایش, سیستم توزیع گشتاور ترمزگیریNowadays, a new generation of electric vehicles with in-wheel motor technology has been introduced and is being developed. Increasing system efficiency, eliminating mechanical intermediaries, and achieving regenerative braking torque with better performance are the motivations to seek to improve this technology. In the present study, a half-car model with five degrees of freedom has been developed by considering a vehicle equipped with two in-wheel motors on the rear axle as a sample vehicle. Then, the braking strategy has been designed using a two-stage nonlinear predictive controller. The appropriate pressure for the brake fluid lines will be reached in the first stage. In the second stage, the proper amount of electric regenerative torque is obtained using the electronic braking force distribution (EBD) function. The amount of regenerative torque is calculated nonlinear prediction control method. Finally, the designed strategy is examined from the perspective of vehicle mileage capability. The results show that optimal braking can be achieved by utilizing the designed controller and the proposed model. Also, the amount of regenerated energy to the battery can be increased more than 24% during braking by using the proposed braking strategy and the designed control system in compared with the relevant studies.Keywords: Cooperative braking system, Electric Vehicle, Regenerative braking, Mileage, Electric brake torque distribution system
-
با افزایش روز افزون آلودگی های زیست محیطی راه کارهای مختلفی از قبیل توسعه خودروهای هیبریدی مورد توجه قرار گرفته است. سیستم محرکه هیبریدی هیدرولیکی به دلیل قابلیت انتقال توان بالا و هزینه نگهداری پایین، در خودرو های سنگین استفاده می شود. در این مقاله، مدار هیدرولیکی سری با رویکرد حذف ترمز گیری اصطکاکی، جهت ترمز گیری بازیابی ارایه شده است. در مدار هیدرولیکی ارایه شده قابلیت کنترل فشار و جریان وجود دارد. این ویژگی سبب شده است ترمز گیری در تمام شرایط رانندگی، توسط گشتاور ایجاد شده به وسیله مدار هیدرولیکی صورت گیرد. از کنترلر PID برای کنترل فشار و جریان خروجی پمپ با توجه به شرایط رانندگی و میزان فشار آکومولاتور استفاده شده است. با توجه به شتاب کند شونده دو حالت ترمزگیری مد نظر قرار داده شده است. در حالت اول، گشتاور ترمز گیری تنها توسط تغییر جریان و در حالت دوم توسط تغییر هم زمان جریان و فشار تامین می گردد. جهت تایید عملکرد ساختار پیشنهادی، با اعمال نیروهای دلخواه به پدال، شتاب کند شونده در نرم افزار AMESIM شبیه سازی شده است. الگوریتم کنترلی نیز در همین نرم افزار پیاده سازی شده است و قابلیت ترمز گیری و میزان انرژی ذخیره در زمان ترمز گیری در حالت های مختلف ترمز گیری بررسی شده است. با حذف ترمزگیری اصطکاکی در سیستم محرکه هیبریدی، خطای زمانی در حالت اول ترمزگیری 13/0 ثانیه و در حالت دوم 03/0 ثانیه است. با حذف ترمزگیری اصطکاکی در سیستم محرکه هیبریدی و استفاده از مدار هیدرولیکی ارایه شده، برخلاف ساختارهای هیبریدی مرسوم در تمام شرایط ترمزگیری ذخیره انرژی صورت می گیرد.کلید واژگان: سیستم محرکه هیبریدی, هیدرولیک, ترمز گیری بازیابی, کنترل فشار و جریان, آکومولاتورDue to increasing environmental pollution and cost of energy, various solutions such as manufacturing hybrid vehicles have been proposed to optimize the energy consumption of vehicles. hybrid hydraulic propulsion system is used in heavy duty vehicles due to low cost maintenance and high power density compared to electric hybrid propusion system. In this study a hydraulic hybrid propulsion system with series structure and friction brake removal approach is investigated. The proposed hydraulic circuit has the ability to control pressure and flow. This feature causes the braking torque to be applied in all driving conditions by a hydraulic circuit. The pressure and flow control algorithm is explained in two ways according to the driving conditions and the accumulator pressure .In the first case, the braking torque is provided only by changing the flow and in the second case by simultaneously changing the flow and pressure .To confirm the performance of the proposed structure, by applying the desired forces to the pedal, the deceleration is simulated in AMESIM software. The control algorithm has been implemented in this software and the braking capability and the amount of energy stored during braking in different braking modes have been investigated.Keywords: Hybrid propulsion system, Hydraulic, regenerative braking, Flow, pressure control, Accumulator
-
در هنگام رانندگی و ترمزکردن انرژی زیادی برای نگه داشتن خودرو هدر می رود؛ به خصوص در مناطق شهری که خودرو مدام حرکت کرده و باز می ایستد. می توان این انرژی را که توسط لنت های ترمز هدر می رود در انباره خودرو ذخیره نمود. در خودروهای دورگه و برقی می توان از ترمز بازیاب در کنار ترمز مکانیکی استفاده کرد که هنگام ترمز کردن بتوان مقداری از انرژی ترمز را بازیابی نمود. هدف از این مقاله بررسی زمان مناسب برای استفاده از ترمز بازیاب، مقدار انرژی قابل بازیابی بر حسب سرعت خودرو، قدرت ترمز و نرخ کاهش سرعت خودرو، مقدار انرژی ترمز در محورهای جلو و عقب، بررسی قدرت ترمز برای رفع دو نیاز تامین نیروی ترمز مورد نیاز و عدم قفل شدن چرخ ها (لیز نخوردن چرخ ها) و بررسی دو سامانه ترمز ترکیبی موازی و کاملا مهار شده است. بدین منظور از یک خودروی دورگه دنا استفاده شد و مقدار انرژی بازیابی شده طی چرخه رانندگی اروپا و شهر تهران محاسبه و با هم مقایسه شدند. نتایج تحقیق حاکی از اثر قابل توجه و کارا بودن استفاده از سامانه ترمز بازیاب به منظور بهره برداری از انرژی ناشی از ترمزگیری و در نتیجه کاهش مصرف انرژی برای خودروهای دورگه در رانندگی شهر تهران است.
کلید واژگان: انرژی ترمزگیری, انرژی بازیابی شده, خودروهای دورگه, ترمز بازیابIn driving and when you brake, a lot of energy is dissipated to stop the car; especially in urban areas where the vehicle is driving in a stop-and-go pattern. This energy, which is dissipated by the brake pads, can be stored in the vehicle's battery. In Hybrid and Electric Vehicles, a regenerative brake can be used alongside the mechanical brakes to regenerate some energy while braking. The purpose of this article is to investigate the appropriate time to use the regenerative brake, the amount of energy recoverable versus the vehicle's speed, braking power and deceleration rate, the amount of energy on front and rear axles, to investigate the braking power to meet the two requirements of providing the required brake force and not locking the wheels (not to slide the wheels) and to investigate two parallel and fully controlled hybrid braking systems. To this end, a Dena hybrid vehicle was used and the recovered energy during Europe and Tehran city driving cycles was computed and compared with each other. The results shows a significant and efficient effect of the use of the regenerative brake system to utilize the braking energy and consequently the energy consumption reduction for the hybrid vehicles in Tehran city driving.
Keywords: Braking energy, Regenerated energy, Hybrid vehicles, Regenerative braking -
Hybrid electric vehicles employ a hydraulic braking system and a regenerative braking system together to provide enhanced braking performance and energy regeneration. In this paper an integrated braking system is proposed for an electric hybrid vehicle that include a hydraulic braking system and a regenerative braking system which is functionally connected to an electric traction motor. In the proposed system, four independent anti-lock fuzzy controllers are developed to adjust the hydraulic braking torque in front and rear wheels. Also, an antiskid controller is applied to adjust the regenerative braking torque dynamically. A supervisory controller, is responsible for the management of this system. The proposed integrated braking system is simulated in different driving cycles. Fuzzy rules and membership functions are optimized considering the objective functions as SoC and slip coefficient in various road conditions. The simulation results show that the fuel consumption and the energy loss in the braking is reduced. In the other hand, this energy is regenerated and stored in the batteries, especially in the urban cycles with high start/stop frequency. The slip ratio remains close to the desired value and the slip will not occur in the whole driving cycle. Therefore, the proposed integrated braking system can be considered as a safe, anti-lock and regenerative braking system.
Keywords: Antilock braking system, Antilock hydraulic braking, Fuzzy controller, Regenerative braking -
هدف از انجام این تحقیق، مطالعه امکان سنجی و طراحی سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک برای خودروی خدمات شهری به منظور بازیابی و ذخیره انرژی جنبشی و استفاده مجدد آن در تامین توان رانشی خودرو می باشد. سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک شامل موتور احتراق داخلی، پمپ/موتور هیدرولیکی و انباره هیدرولیکی به عنوان منبع ذخیره انرژی می باشد. در این تحقیق از ساختار موازی برای سیستم قوای محرکه استفاده شده است. در مرحله اول مطالعه امکان سنجی فنی استفاده از سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک به منظور کاهش مصرف سوخت انجام گرفته است. در این تحقیق کامیون اکسور 1828 به عنوان خودروی هدف انتخاب شده است و با توجه به منحصر به فرد بودن سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری جهت افزایش اعتبار نتایج امکان سنجی و طراحی، سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری تهران استخراج شد. استخراج سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری با بررسی سیکل حرکتی یک خودرو در روزهای کاری مختلف بدست آمده است. در مرحله بعد اندازه و نوع المان های هیبرید هیدرولیک با هدف بازیابی انرژی جنبشی خودرو در سیکل رانندگی استخراج شده، طراحی و انتخاب شده است. براساس طراحی های انجام شده، با استفاده از سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک، 17 درصد از انرژی ترمزی خودرو در طول یک سیکل رانندگی بازیابی و مجددا استفاده می شود.
کلید واژگان: خودروی خدمات شهری, قوای محرکه هیبرید هیدرولیک, ترمز بازیاب, سیکل رانندگیThe aim of this study is to feasibility study and design of hydraulic hybrid power train system for refuse truck in order to regenerate and store kinetic energy and reuse it for supplying propulsion power of vehicle. The hydraulic hybrid propulsion system includes a conventional internal combustion engine, a hydraulic pump/motor and also the accumulators as the energy storage device. Here, the parallel configuration has been chosen for implementing this powertrain. At first part of the paper, regarding the unique driving trends of refuse trucks, a driving cycle for refuse truck in Tehran has been extracted to improve the reliability of the designed powertrain. Also, AXOR 1828, one of the trucks used as the refuse vehicles in Tehran, has been chosen as the based vehicle. The driving cycle is extracted by performing observations on the based vehicle operation during several days. In the second part of the paper, the components of hydraulic hybrid powertrain have been designed to recuperate as much kinetic energy as possible in the refuse truck driving cycle. The initial computations show 17 percent reduction in fuel consumption of the refuse truck.Keywords: Refuse Truck, Hydraulic Hybrid Powertrain, Regenerative Braking, Driving Cycle -
In the present paper, the idea of braking energy regeneration and reusing that energy during acceleration for a refuse truck is comprehended. According to their driving cycle, the refuse trucks have a good potential for braking energy regeneration. On the other hand, hydraulic hybrid is a powertrain with high power density which is appropriate for energy regeneration. In the primary stage of this issue, the hydraulic hybrid propulsion system is designed with intention of regenerating the maximum possible kinetic energy during the refuse truck braking mode. At this stage, a non-fuzzy rule-based control strategy is applied to manage the energy flow in the hybrid powertrain. After that, the powertrain of the Axor 1828 truck and the elements of the hydraulic powertrain are modeled in MATLAB/Simulink. The modeling is performed considering the efficiencies of the powertrain elements. In the last part of the paper, a fuzzy control strategy is designed and modeled to improve the fuel consumption of the truck with hybrid powertrain. In order to see the usefulness of the designed hybrid powertrain, several simulations are organized on the vehicle model in Simulink. The driving cycle for refuse truck in Tehran is used for performing the simulations. The results state indicated that using the hydraulic hybrid powertrain decreased the fuel consumption of the refuse truck by 7 percent. In addition, this amount of reduction was improved by implementing the fuzzy control strategy. The decrease in fuel consumption was due to the regenerating of the braking energy up to 50 percent.
Keywords: regenerative braking, Control Strategy, Modeling, Hydraulic Hybrid, Fuzzy controller
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.