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东京大学小型电动车充电1~2分钟行20分钟

菜鸟
2006-02-27 20:56:00    评分
东京大学生产技术研究所第三部电气汽车研究室(主任:堀洋一教授),开发成功了充电1~2分钟后可以平均20km/h的速度行驶20分钟的小型电动汽车(EV)“C-COMS”,并向新闻界公开。堀教授领导的研究小组一直在做EV操控稳定性及安全性提高方面的研究。此次开发的小型EV是一款试验车辆,目的是为了高效进行后续研究。 该车最大特点是蓄电池使用的是电双层电容器。虽然也配备有12V的铅蓄电池,但“只是用来给车上所配的电话和计算机供电。行驶中不使用充电电池”(该研究室)。配备的电容器为日清纺的“N's Cap”(耐压105V、静电容量200F)。三个电容器并联为一组,然后再7组串联,形成耐压105V、静电容量80F的蓄电池装置。 车体和马达采用的是丰田车体的小型EV“COMS”及其配备的马达(最大输出功率2kW、额定输出功率300W的三相交流马达2个)。逆变器为委托MYWAY技研(总部:横滨市)开发的专用产品。之所以要开发专用逆变器,原因就是与充电电池不同,电双层电容器的输出电压变化很大。针对这一特性,进行了支持30~100V输入电压的开发。所蓄电能的约90%可以利用。 据该研究室介绍,马达的响应时间(从收到输入信号到产生扭力之间的时间)只有几ms。比使用发动机时快两个数量级。因此与发动机相比,可以进行更细微的控制,可以根据路面和车辆的行驶状况随时调整驱动力和制动力,实现比普通汽车更高的操控稳定性和安全性。   而且,与发动机不同,马达还具有可以分别安装到车轮上的优势。可以独立控制汽车各轮胎,同样可以提高操控稳定性和安全性。另外,使用马达的话,还可以通过电流值准确计算扭力大小,所以还具有可与检测路面状况的传感器配合使用的优点。   堀教授的研究室正着眼于上述优点进行如下技术的研究:(1)基于马达高响应性的车轮空转防止控制技术;(2)基于4轮单独控制优点的、用于防止打滑和侧滑的二维车体运动控制技术;(3)通过马达电流值推算路面状况的技术;等等。  C-COMS预定进行的试验包括: (1)车体滑动角的推算及控制。 (2)基于偏航力矩研究(Yaw Moment Observer)的DYC(Direct Yaw Moment Control)控制--根据操舵角推算本应产生的偏航力矩值,利用这一数值与实际产生的偏航力矩的差值施加反馈力,进行接近本应产生的偏航力矩的数值的控制。 (3)非线性区域的摩擦系数μ的推算λ曲线推算μ达到最大值的扭力指令值。 (4)旨在尊重驾驶者意图、实现安全平稳加减速的速度图形的实时生成。 (5)基于横向力推算的制动和驱动力的动态分配控制——给位于不易打滑路面上的车轮分配较大制动和驱动力。 (6)基于模拟追踪控制的牵引控制——根据指令力矩和路面状态计算出增加车轮牵引力的目标——车轮速度,然后根据目标值和实际值的差来施加反馈力,增加车轮牵引力使车轮速度接近目标值。 (7)基于反电动势研究的旋转减小控制——利用打滑导致车轮转数增大、马达反电动势增大这一马达的性质,当马达产生的反电动势增大时减小车轮转数,通过施加反馈力来减小打滑。 (8)协调利用力量大但响应性低的油压及力量小但响应性高的电气的制动力和牵引力的控制。 (9)模拟他励直流马达力矩降低特性的粘着控制--利用打滑导致车轮转数增大、马达反电动势增大这一马达的性质,根据决定马达电流值时的电压参数来减小马达产生反电动势时的数值,以此减小打滑。   堀教授的研究此前已经开发了3辆EV,此次开发的是第4辆。



关键词: 东京     大学     小型     电动车     充电     2分钟     20分钟         

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