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标题: 初探EABS(一) [打印本页]

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-29 08:27
标题: 初探EABS(一)
A 能耗制动：
  就用PWM反转驱动，调节占空比决定制动力矩，工业上经常这么做，即所谓“4象限工作”（平面直角坐标系）。缺点是制动时由电机绕组消耗制动能量，大电流频繁制动会导致电机严重发热。不过用在电自和电摩上问题不大（制动不会很频繁、制动时间占整个运行时间不到5%）。有个问题要注意，制动电流不能太大（一般不超过额定电流4倍为宜，目的是防止永磁体退磁）。

B 能量反馈制动（刹车充电）；
  1 永磁电机惯性运转时（不驱动、带或不带负载）相当于发电机，其所发电压与转速成正比（一般额定空载转速时发出电压接近额定电压）
  2 制动过程中发电电压大都低于额定电压（车速低于最高时速）
  3 所以想要高效率能量反馈就必须有升压器！
  4 功率驱动全关闭，升压器开启，调节升压器输出电流来调节制动力矩。
  5 升压器采用非隔离DC/DC，就是BOOST电路。不过要改恒压输出为恒流输出。

作者: hopedo2008 时间: 2008-7-29 08:49
楼主可以参考我们公司的UBS技术
UBS 最主要的贡献就是可以使ST75NF75 一类的Mosfet可以承受最高达到120V的反向电动势
使得高占空比状态的刹车返电能够远高于蓄电池电压，从而使电机制动这项技术可以实用化
而以往的EABS则通过调低占空比使得电压低于Mosfet耐压来实现，降低的同时EABS的效用也被大大削弱
甚至很多车的EABS只能在空载状态下有表现而在实车行驶的时候根本感觉不到效果

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-29 09:34
LS：
不用升压器，只靠功率管导通短路电机输出--电机绕组电感蓄能--功率管关闭--电机绕组电感放能的过程来充电，能量反馈效率不超过50%。
用BOOST升压，效率能达到90%以上。缺点是成本高一点（需要增加1只功率管和1只电感以及简单的控制电路：运放、电阻电容）

作者: yjz 时间: 2008-7-30 21:39
支持一下.

作者: 1老头 时间: 2008-7-30 21:48
不用升压器，只靠功率管导通短路电机输出--电机绕组电感蓄能--功率管关闭--电机绕组电感放能的过程来充电，能量反馈效率不超过50%。
l楼主.50%是怎么得来的呀??

作者: zmg666666 时间: 2008-7-30 21:50
n年前的小飞哥电动车就是使用eabs，而且是全导通的，刹车力量很大。有时竟然把电机线给拧断（中轴滚动）
这么多年，也没见几个小飞哥控制器损坏！可见其可靠性极高。
现在的eabs都是柔性的，损坏率也不见得低很多。
至于反充电，几乎是没多大效果，这些花哨的功能已经被消费者识破了。不吃香了

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-31 07:56

原帖由 1老头 于 2008-7-30 21:48 发表
不用升压器，只靠功率管导通短路电机输出--电机绕组电感蓄能--功率管关闭--电机绕组电感放能的过程来充电，能量反馈效率不超过50%。
l楼主.50%是怎么得来的呀??

因为有个短路电机输出绕组蓄能的过程，该过程是纯能耗过程，其储存的能量相当于其能耗，所以该方式最大理论效率是50%，实际可能25%都不到。

实际例子可参考楼上网友论述。

[ 本帖最后由归去来兮于 2008-7-31 08:00 编辑 ]

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-31 07:59
回zmg666666：

全导通纯能耗制动对控制器伤害并不大，因为电机短路电流受定子绕组直流电阻限制，而且制动过程时间较短（高电压大电流的过程更短）。

作者: 1老头 时间: 2008-7-31 08:49

原帖由 归去来兮 于 2008-7-31 07:56 发表

因为有个短路电机输出绕组蓄能的过程，该过程是纯能耗过程，其储存的能量相当于其能耗，所以该方式最大理论效率是50%，实际可能25%都不到。

实际例子可参考楼上网友论述。

我认为;不管什么方式蓄能.都是有铜损,铁损的..
而且要用别的方法的话.更多.因为用别的方法除了,电机本身线圈也要损失.还有更多的线圈产生损失的,只能比仅仅有电机线圈来...有更大的损失..

作者: deepwhite 时间: 2008-7-31 09:04
关钥匙电源使劲摇脚蹬，都未必能发到50V

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-31 09:39

原帖由 1老头 于 2008-7-31 08:49 发表

我认为;不管什么方式蓄能.都是有铜损,铁损的..
而且要用别的方法的话.更多.因为用别的方法除了,电机本身线圈也要损失.还有更多的线圈产生损失的,只能比仅仅有电机线圈来...有更大的损失..

用升压器是直接利用电机发电升压给电瓶充电，当然也有效率损失，不过这个是不隔离DC/DC，一般效率都能做到90%以上，没看那电池板块说的那“电池宝贝”12V升48V驱动电摩温度比控制器还低？说明它效率大于98%。

作者: deepwhite 时间: 2008-7-31 10:11
非隔离低成本BOOST升压最高效率只有90%

98%？？？

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-31 14:20

原帖由 deepwhite 于 2008-7-31 10:11 发表
非隔离低成本BOOST升压最高效率只有90%

98%？？？

我也不清楚，是那个卖“电池宝贝”的网友说的，你去本论坛电池充电器版看看。

作者: 1老头 时间: 2008-7-31 14:50

原帖由 归去来兮 于 2008-7-31 09:39 发表

用升压器是直接利用电机发电升压给电瓶充电，当然也有效率损失，不过这个是不隔离DC/DC，一般效率都能做到90%以上，没看那电池板块说的那“电池宝贝”12V升48V驱动电摩温度比控制器还低？说明它效率大于98%。

你是有很多经验的人,,有一定的动手能力的人.我看出来啦.
但是我和你讨论什么呢?
就是我认为.要完成一个目的.我们做的东西越简单越好.多一个东西多一点成本多一点可能坏的地方.多一些损耗.
.我们可不能象外国人呀..有个很简单的东西..做的那个复杂呀..复杂什么呢.都是些无用的地方..本来电源可以很简单,他用运放..弄的呀..看不明白是什么电路呀,,还用环氧树脂封的..都的怕别人偷技术..

现在我理解啦老外太聪明..做的太好.我们搞开发的朋友也这样做.一定能保密产品的.

[ 本帖最后由 1老头于 2008-7-31 14:51 编辑 ]

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-31 15:41
我以前也同你的想法一样，日本的开关电源和变频器等产品为什么加那么多辅助电路搞的那么复杂呢？我们用简单得多的电路就能实现同样的功能，性能也差不多。

后来经过深入研究才明白为什么小日本的开关电源和变频器不容易坏，而我们的产品故障率却高得多，自己的产品慢慢改进、完善起来，电路也搞的越来越复杂了，可是故障率降下来了，品质提上去了。原来我们设计的产品对边界条件考虑不周全，在正常情况下可以正常工作，工作条件变化（比如温度、湿度、电磁噪音环境、误操作、搭配使用错误、负载有特殊问题等）的时候就可能发生故障了。

结论，不是元件越少故障可能越低，有时候却相反。

作者: 大林子 时间: 2008-7-31 15:57
有道理，但那是在保护电路上下功夫。加BOOST就不一样了。

作者: 归去来兮 时间: 2008-7-31 17:33
假如能量反馈确实有用（实话说我对于电动自行车和电摩能回收多少刹车能量非常怀疑中），加个简单（元件数不超过10个）的BOOST电路还是值得的，其本身可靠性比控制器高得多（而且每次工作时间很短的几秒钟）。

不过这个方案用在电动汽车或混动汽车上就有意义了不是？丰田PRIS的节能高招之一就是回收制动和减速能量。

作者: a8427116 时间: 2008-7-31 19:27
别管它反充了多少电，听说E－ABS对电瓶有好处就是了。

作者: 大林子 时间: 2008-7-31 22:09
BOOST,不会要串一个二极管，一个大电感，一个MOS管对地吧？你还要控制反充电电流，还要检测反充电流，还要形成受控的PWM，不是十几个元件能做到的吧。还有，这几个元件平时正常骑行时，它也发热，消耗的吧。

作者: deepwhite 时间: 2008-8-1 07:10
电机线圈本身就是大电感了

作者: 归去来兮 时间: 2008-8-1 08:46

原帖由 大林子 于 2008-7-31 22:09 发表
BOOST,不会要串一个二极管，一个大电感，一个MOS管对地吧？你还要控制反充电电流，还要检测反充电流，还要形成受控的PWM，不是十几个元件能做到的吧。还有，这几个元件平时正常骑行时，它也发热，消耗的吧。

具体电路可以参考MC34063的扩流应用，我仔细看了看，确实不超过10个元件。
正常骑行时因为功率级不工作不驱动，消耗静态电流不到1毫安，可以忽略吧？

当然，要用到电动汽车或混动汽车上肯定不止10个元件，因为功率大功能也要多一些。

[ 本帖最后由归去来兮于 2008-8-1 09:10 编辑 ]

作者: 归去来兮 时间: 2008-8-1 08:52

原帖由 deepwhite 于 2008-8-1 07:10 发表
电机线圈本身就是大电感了

不错，电机线圈确实是大电感，不过用做升压电感却有问题，因为电机线圈本身也是电压源，而且还是产生电机转矩的线圈，对其短路必然产生阻力矩，也就是能耗制动，是耗能过程，不只是给电感充电啊。

作者: 归去来兮 时间: 2008-8-1 08:56
丰田PRIS是销量最大、节油最多的商品化“混动”，其上面就有1个大功率的“升压器”。

作者: 1老头 时间: 2008-8-1 09:48

原帖由 归去来兮 于 2008-8-1 08:52 发表

不错，电机线圈确实是大电感，不过用做升压电感却有问题，因为电机线圈本身也是电压源，而且还是产生电机转矩的线圈，对其短路必然产生阻力矩，也就是能耗制动，是耗能过程，不只是给电感充电啊。

不是的..你就是用BOOST,还是2线圈式的也是一样,,因为别的线圈的电流都要折射到电机线圈的..同样有损失的..
所以还是年句话,,越简单越好.线圈加的越多.附带损失越大..
给电池充电的过程.本来就是发电制动过程的.当然要有制动效果呀.你要什么方法也都是有的呀,

[ 本帖最后由 1老头于 2008-8-1 14:00 编辑 ]

作者: supuser 时间: 2008-8-1 14:45
深圳有一个''劲派"的，刹车的时候短接电机线。感觉好像对控制器没有影响，只是电机该发它的热发它的热而已。

另朱老师碰到的电机中轴旋转以致拧断线这个故障我觉得应归功于平叉卡的不紧，因为普通控制器下的电机轴是往一个方向撑平叉的，而带电磁刹车的控制器下的电机轴是反复来回的撑平叉开口，同样的坚固程度时破坏力大很多但是卡紧都没事

作者: supuser 时间: 2008-8-1 14:47
觉得只有励磁电机才需要考虑电流刹车，永磁电机短接绕组线发热量就够承受的，

作者: 1老头 时间: 2008-8-1 16:44
是的..短路没有问题的..为什么呢?
因为短路时的电机电流就是原来的电流.因为电流不能突然变化.还有车很快就慢下来啦.电流就小啦.
再有就是什么怕退磁.都是无用的担心..现在的磁铁都是没有问题的..至于自然的退,,一般的车几年也是退磁的..//所以不考虑发电的话..就用一大继电器短路电机是很简单可靠的方法

作者: 归去来兮 时间: 2008-8-2 08:02
如果用继电器来短路电机，电流等于发电电压除以电机绕组直流电阻！因为电机电感量有限，短路几毫秒就充电完毕。

作者: 1老头 时间: 2008-8-2 08:46
是的..我表达的有问题..没有说清楚..
我的车是有刷.电机电阻一欧姆左右.反电势20多V.短路电流20多A吧.制动时间在一秒内已经降到很低.在一秒时间内20A .没有大问题的.

不知道无刷电机的电阻是多少.可能是很小的.那将有更大的电流.是不是有危险..有实验的朋友吗?

[ 本帖最后由 1老头于 2008-8-2 08:54 编辑 ]

作者: 归去来兮 时间: 2008-8-2 09:40
如果是注重效率的无刷（BLDC）电机或永磁同步（PMSM）电机，高速运转时直接短路输出来制动，有可能导致磁钢退磁的。一般应该用PWM调节占空比控制制动电流。

作者: 1老头 时间: 2008-8-2 09:55
我的实验是我的36v有刷车.问题不大.不热.实验有几种:
1.回受能量.就是把3 个电池变为并连.电机对它充电.有2A左右的充电电流.(发电电压--12v)/电机电阻.
这方法效果很满意.明显的制动效果.平稳...对电池充电也很好..但是,缺电是.继电器器接点多..要3开3闭10A 的接电.
2.控制器控制PWM方法.直接用电机线圈产生反电压.对电池充电.这方法制动效果没有1 法强..但是这方法简单.电池回路没有继电器接点..可靠性高.
3 电热手套方法..就是用电炉丝短路电机.冬天加热.手暖和,,,这方法制动也很强的..但是电池没有充电电流.
4.直接短路.制动太强.效果不理想..因为实验时间不长...电机不热...
现在看来最好的方法是2.
以上的方法..我都发过图.和大家讨论过

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