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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采矿设备,具体而言,涉及一种车辆电驱系统控制方法。
技术介绍
1、目前,矿用自卸车外形巨大,载重吨位通常在100~500吨,为此,矿用自卸车需要强劲的动力,部分矿用自卸车会采用电驱动系统(即矿用电传动自卸车),其整体结构与内燃机车类似,主要由柴油机、发电机、变流器、制动电阻、电动轮(含牵引电机)等部件组成,矿用电传动自卸车上的柴油机主要用于驱动发电机进行发电,发电机生成的电能经过牵引变流器变换成变压变频(vvvt)电源以驱动牵引电机运行,进而通过牵引电机驱动车体行驶。
2、然而,由于矿用自卸车行驶工况具有坡度大、承载重、运行速度低、线路相对固定、工况复杂等特点,而导致牵引电机的输出功率无法与柴油机的输出功率进行良好的匹配,尤其是在牵引电机的输出功率需求过大时(即超出了柴油机能够提供的输出功率),柴油机不仅无法支持电机正常运行,其运行转速还会被拉低,进而严重影响矿用自卸车的行驶稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种车辆电驱系统控制方法,以解决现有技术中矿用电传动自卸车的行驶稳定性较差的问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种车辆电驱系统控制方法,包括:步骤s1:获取车辆的柴油机的第一输出转速n1,并基于柴油机特性曲线确定柴油机当前的第一输出转矩t1;步骤s2:获取车辆的电机当前的第二输出转速n2,并基于电机的电机特性曲线确定电机在第二输出转速n2下的最大输出转矩t2,将第一输出转矩t1和最大输出转矩t2中的最小值作
3、进一步地,获取柴油机的第一输出转速n1的方法包括:s11:获取柴油机在车辆的油门踏板运动至不同油门行程量下的输出转速,以制作柴油机的输出转速与油门行程之间的函数图像;s12:基于函数图像并根据油门踏板的实际油门行程量,获取柴油机的第一输出转速n1。
4、进一步地,电机特性曲线包括电机牵引特性曲线,获取牵引力包络曲线的方法包括:对电机牵引特性曲线中的最大力矩曲线进行拟合,以得到牵引力包络曲线。
5、进一步地,牵引力包络曲线的横坐标为电机的转速n,牵引力包络曲线的纵坐标为电机的输出力矩t,牵引力包络曲线具有第一恒力矩段,第一恒力矩段一端的坐标为(0,tmax),第一恒力矩段另一端的坐标为(n1,tmax);其中,若第二输出转速n2满足:0≤n2≤n1,则第二预设输出转矩t”为tmax。
6、进一步地,牵引力包络曲线还具有斜率下降段和第一恒功段,斜率下降段一端的坐标为(n1,tmax),斜率下降段另一端的坐标为(n2,t2),第一恒功段一端的坐标为(n2,t2),第一恒功段另一端的坐标为(n3,t3);其中,若第二输出转速n2满足:n1<n2≤n2,则第二预设输出转矩t”为an3+bn2+cn1+k,a、b、c为在拟合最大力矩曲线中设置的比例系数;和/或,若第二输出转速n2满足:n2<n2≤n3,则第二预设输出转矩t”为n2/n*t2。
7、进一步地,牵引力包络曲线还具有自然特性段,自然特性段一端的坐标为(n3,t3);其中,若第二输出转速n2满足:n3<n2,则第二预设输出转矩t”为n3/n*t3。
8、进一步地,车辆电驱系统控制方法还包括位于步骤s4之后的步骤s5:当车辆的行驶速度大于预设速度时,基于电机特性曲线获取电机的制动力外包络曲线,以根据制动力外包络曲线和第二输出转速n2计算电机的预设制动力矩t”’。
9、进一步地,电机特性曲线包括电机制动特性曲线,获取制动力外包络曲线的方法包括:对电机制动特性曲线中的制动力矩曲线进行拟合,以得到制动力外包络曲线。
10、进一步地,计算预设制动力矩t”’的方法包括:制动力外包络曲线的横坐标为电机的转速n,制动力外包络曲线的纵坐标为电机的输出制动力矩t’,制动力外包络曲线包括斜率上升段、第二恒力矩段及第二恒功段,斜率上升段一端的坐标为(0,0),斜率上升段另一端的坐标为(n1’,tmax’),第二恒力矩段一端的坐标为(n1’,tmax’),第二恒力矩段另一端的坐标为(n2’,tmax’),第二恒功段一端的坐标为(n2’,tmax’);其中,若第二输出转速n2满足:0≤n2≤n2’,则预设制动力矩t”’为tmax’;若第二输出转速n2满足:n2’<n2,则预设制动力矩t”’为n2’/n*tmax’。
11、进一步地,步骤s5包括:s51:获取电机在车辆的刹车踏板运动至不同行程量下的输出制动力矩,以制作电机的输出制动力矩与刹车踏板的行程量之间的函数图像;s52:基于电机的输出制动力矩与刹车踏板的行程量之间的函数图像,根据刹车踏板的实际行程量,获取电机当前的最大输出制动力矩tmax’;其中,当车辆的制动踏板反馈电压信号时,控制电机输出预设制动力矩t”’。
12、应用本专利技术的技术方案,车辆电驱系统控制方法包括:步骤s1:获取车辆的柴油机的第一输出转速n1,并基于柴油机特性曲线确定柴油机当前的第一输出转矩t1。步骤s2:获取车辆的电机当前的第二输出转速n2,并基于电机的电机特性曲线确定电机在第二输出转速n2下的最大输出转矩t2,将第一输出转矩t1和最大输出转矩t2中的最小值作为电机的第一预设输出转矩t’。步骤s3:基于电机特性曲线获取电机的牵引力包络曲线,以根据牵引力包络曲线和第二输出转速n2,计算电机的第二预设输出转矩t”。步骤s4:判断第一预设输出转矩t’与第二预设输出转矩t”之间的大小关系,若第一预设输出转矩t’小于或等于第二预设输出转矩t”,则将电机的实际输出转矩调整至第一预设输出转矩t’;若第一预设输出转矩t’大于第二预设输出转矩t”,则将电机的实际输出转矩调整至第二预设输出转矩t”。这样,采用本车辆电驱系统控制方法的车辆电驱系统在下发电机输出转矩命令时,会采用第一预设输出转矩t’和第二预设输出转矩t”中较小的一个,从而使得电机的实际输出功率(转矩和转速的乘积)在小于柴油机的实际输出功率的同时,还能够满足电机自身的最大输出功率限制,不仅使得柴油机能够供给电机正常运行,还能够避免电机的自身运行功率过大而导致电机损坏,从而确保了电机的运行稳定性,进而提升了车辆的运行稳定性、解决了现有技术中矿用电传动自卸车的行驶稳定性较差的问题,延长了电机的使用寿命。
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1.一种车辆电驱系统控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,获取所述柴油机的第一输出转速N1的方法包括:
3.根据权利要求1所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,所述电机特性曲线包括电机牵引特性曲线,获取所述牵引力包络曲线(10)的方法包括:
4.根据权利要求3所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,所述车辆电驱系统控制方法还包括位于所述步骤S4之后的步骤S5:
8.根据权利要求7所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,所述电机特性曲线包括电机制动特性曲线,获取所述制动力外包络曲线(20)的方法包括:
9.根据权利要求7所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,计算所述预设制动力矩T”’的方法包括:
10.根据权利要求7所述的车辆电驱系统控制方法,其
...【技术特征摘要】
1.一种车辆电驱系统控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,获取所述柴油机的第一输出转速n1的方法包括:
3.根据权利要求1所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,所述电机特性曲线包括电机牵引特性曲线,获取所述牵引力包络曲线(10)的方法包括:
4.根据权利要求3所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的车辆电驱系统控制方法,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的车辆电驱系统控...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹勇,张建华,张利军,张凯,郭俊义,张国营,宣建兴,王渊,高俊峰,朱宏伟,贾军,
申请(专利权)人:中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天煤矿,
类型:发明
国别省市:
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