基于工况的车载飞轮电池径向悬浮支承系统的控制方法

    公开(公告)号:CN108984815B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN201810360457.1

    申请日:2018-04-20

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了基于工况的车载飞轮电池径向悬浮支承系统的控制方法,1以磁轴承系统为被控对象,利用动态试验和动力学仿真建立飞轮电池不同工况下磁轴承系统的转子动力学模型和系统状态方程;2将磁轴承系统输出x与目标气隙x*作差得到气隙误差ex,基于气隙误差ex以及动力学模型和状态方程设计滑模切换面以及包含等效控制和切换控制的滑模控制器,并得到滑模控制规律;3将模糊控制和RBF神经网络结合形成模糊RBF神经网络,利用模糊RBF神经网络调节切换控制的等速增益ε和指数增益k;4增加电流控制器,将模糊滑模控制器的输出转换为电流内环给定电流值,控制斩波器来调节磁浮轴承系统控制电流大小,改善电流的瞬态响应速率,斩波器输出磁轴承系统的控制电流Δi。

    五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置

    公开(公告)号:CN110112860B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201910321690.3

    申请日:2019-04-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02 H02K7/09 B60L50/30

    摘要: 本发明公开一种用于电动汽车的五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置,飞轮转子中段是主圆盘体、上段是球面圆环、下段是外圆环和内圆盘,内圆盘和外圆环之间形成圆环形凹槽,圆环形凹槽中是外转子电机;球面圆环的圆环外壁是向外凸出的球面、内壁是向内凸出的球面;五自由度磁轴承的径向定子最上端是圆环体的上端圆环,上端圆环外侧壁向下延伸径向外环定子轭、内侧壁向下延伸径向内环定子轭,径向外环定子轭下端的内侧壁向内延伸的径向外环定子极的内侧壁之间形成球形凹槽,径向内环定子轭下端的外侧壁向外延伸的内环定子极的外侧壁之间形成球形凹槽,球面圆环套在内环定子极与径向外环定子极之间;减少轴向尺寸,抑制陀螺效应。

    一种基于概率分布的车载飞轮电池故障诊断系统

    公开(公告)号:CN110175362A

    公开(公告)日:2019-08-27

    申请号:CN201910332311.0

    申请日:2019-04-24

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于概率分布的车载飞轮电池故障诊断系统,以无轴飞轮电池的结构为研究对象,对轴系不对中、转子裂纹、动静件碰摩三种单故障动力学分析,建立其运动微分方程,依据动力学方程建立轴系不对中、转子裂纹、动静件碰摩三种单故障转子模型,对其它单故障转子建立双参数系统动力学模型。依靠上述四种模型得到残差,输入到概率算法模块,计算各卡尔曼滤波器模型的条件概率,对各状态条件概率取加权平均值,从而形成飞轮电池的混合状态估计。本发明不仅能够避免人为因素的干扰,提高转子故障诊断精度,而且能够做到实时监测,推动飞轮电池基于模型的控制系统的发展,推进车载飞轮电池的应用。

    一种具有抑制扭转陀螺效应的车载磁悬浮飞轮储能系统

    公开(公告)号:CN110011469A

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201910321707.5

    申请日:2019-04-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02

    摘要: 本发明公开一种具有抑制扭转陀螺效应的车载磁悬浮飞轮储能系统,包括同轴心布置的五自由度磁轴承、飞轮转子和外转子电机,飞轮转子的中间段是飞轮转子主圆柱体、下段是下端圆环,飞轮转子的上段的外部是上端圆环、上段的正中间是内接收极、下段是下端圆环,内接收极为半球体结构,上端圆环的内径大于下端圆环的内径,内接收极的直径小于下端圆环的内径,在飞轮转子主圆柱体、内接收极和上端圆环之间形成类圆环形槽,该类圆环形槽中设置所述的五自由度磁轴承,在飞轮转子主圆柱体和下端圆环之间形成圆柱形槽,该圆柱形槽设置所述的外转子电机;采用单侧高度集成的五自由度磁轴承支承,减少了轴向尺寸,抑制了扭转陀螺效应。

    一种基于新型磁斥力混合磁轴承的外转子车载飞轮储能装置

    公开(公告)号:CN109378930A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811183942.2

    申请日:2018-10-11

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02 H02K7/09 F16C32/04

    摘要: 本发明公开了一种基于新型磁斥力混合磁轴承的外转子车载飞轮储能装置,包括密封真空壳体,壳体内部自上而下设有三自由度磁斥力磁轴承、外转子电动机/发电机、二自由度磁斥力磁轴承;三自由度磁斥力磁轴承的定子、外转子电动机\发电机的定子以及二自由度磁斥力磁轴承的定子组成定子轴系并贯穿壳体内部;飞轮轮毂紧密连接外转子电动机/发电机转子外缘,飞轮轮毂内壁与三自由度磁斥力磁轴承的转子外壁及二自由度磁斥力磁轴承的转子外壁紧密贴合;本发明基于设计的新型磁斥力轴承,将飞轮巧妙的与电机转子、磁轴承转子整合成一个整体,相比于内转子飞轮电池分散设计,极大地减小了飞轮电池的体积。

    基于工况的车载飞轮电池径向悬浮支承系统的控制方法

    公开(公告)号:CN108984815A

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201810360457.1

    申请日:2018-04-20

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了基于工况的车载飞轮电池径向悬浮支承系统的控制方法,1以磁轴承系统为被控对象,利用动态试验和动力学仿真建立飞轮电池不同工况下磁轴承系统的转子动力学模型和系统状态方程;2将磁轴承系统输出x与目标气隙x*作差得到气隙误差ex,基于气隙误差ex以及动力学模型和状态方程设计滑模切换面以及包含等效控制和切换控制的滑模控制器,并得到滑模控制规律;3将模糊控制和RBF神经网络结合形成模糊RBF神经网络,利用模糊RBF神经网络调节切换控制的等速增益ε和指数增益k;4增加电流控制器,将模糊滑模控制器的输出转换为电流内环给定电流值,控制斩波器来调节磁浮轴承系统控制电流大小,改善电流的瞬态响应速率,斩波器输出磁轴承系统的控制电流Δi。

    一种具有抑制扭转陀螺效应的车载磁悬浮飞轮储能系统

    公开(公告)号:CN110011469B

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN201910321707.5

    申请日:2019-04-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02

    摘要: 本发明公开一种具有抑制扭转陀螺效应的车载磁悬浮飞轮储能系统,包括同轴心布置的五自由度磁轴承、飞轮转子和外转子电机,飞轮转子的中间段是飞轮转子主圆柱体、下段是下端圆环,飞轮转子的上段的外部是上端圆环、上段的正中间是内接收极、下段是下端圆环,内接收极为半球体结构,上端圆环的内径大于下端圆环的内径,内接收极的直径小于下端圆环的内径,在飞轮转子主圆柱体、内接收极和上端圆环之间形成类圆环形槽,该类圆环形槽中设置所述的五自由度磁轴承,在飞轮转子主圆柱体和下端圆环之间形成圆柱形槽,该圆柱形槽设置所述的外转子电机;采用单侧高度集成的五自由度磁轴承支承,减少了轴向尺寸,抑制了扭转陀螺效应。

    一种抗径向陀螺效应的车载飞轮电池

    公开(公告)号:CN110071598B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201910321757.3

    申请日:2019-04-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02 H02K7/09

    摘要: 本发明公开一种抗径向陀螺效应的车载飞轮电池,飞轮转子的中间段是飞轮转子主圆柱体,上段具有在飞轮转子主圆柱体上表面的外边缘处从下至上同轴心地依次固定连接的下端圆环接收极、中间圆环和上端圆环接收极,以及在飞轮转子主圆柱体上表面的正中间从下至上地同轴心地依次固定连接的下端圆盘接收极、中间圆盘和上端圆盘接收极,上端圆环接收极的内壁的上边缘为向内部凸出的四分之一个的内壁圆弧面,上端圆盘接收极的外壁的上边缘为向外部凸出的四分之一个的外壁圆弧面,飞轮转子的上段凹槽内置放径向定子,飞轮转子的下段是飞轮转子下圆环体,和飞轮转子主圆柱体之间形成下段圆柱形槽,该下段圆柱形槽内置放外转子电机,在径向抑制了陀螺效应。

    五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置

    公开(公告)号:CN110112860A

    公开(公告)日:2019-08-09

    申请号:CN201910321690.3

    申请日:2019-04-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02 H02K7/09 B60L50/30

    摘要: 本发明公开一种用于电动汽车的五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置,飞轮转子中段是主圆盘体、上段是球面圆环、下段是外圆环和内圆盘,内圆盘和外圆环之间形成圆环形凹槽,圆环形凹槽中是外转子电机;球面圆环的圆环外壁是向外凸出的球面、内壁是向内凸出的球面;五自由度磁轴承的径向定子最上端是圆环体的上端圆环,上端圆环外侧壁向下延伸径向外环定子轭、内侧壁向下延伸径向内环定子轭,径向外环定子轭下端的内侧壁向内延伸的径向外环定子极的内侧壁之间形成球形凹槽,径向内环定子轭下端的外侧壁向外延伸的内环定子极的外侧壁之间形成球形凹槽,球面圆环套在内环定子极与径向外环定子极之间;减少轴向尺寸,抑制陀螺效应。

    一种抗径向陀螺效应的车载飞轮电池

    公开(公告)号:CN110071598A

    公开(公告)日:2019-07-30

    申请号:CN201910321757.3

    申请日:2019-04-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K7/02 H02K7/09

    摘要: 本发明公开一种抗径向陀螺效应的车载飞轮电池,飞轮转子的中间段是飞轮转子主圆柱体,上段具有在飞轮转子主圆柱体上表面的外边缘处从下至上同轴心地依次固定连接的下端圆环接收极、中间圆环和上端圆环接收极,以及在飞轮转子主圆柱体上表面的正中间从下至上地同轴心地依次固定连接的下端圆盘接收极、中间圆盘和上端圆盘接收极,上端圆环接收极的内壁的上边缘为向内部凸出的四分之一个的内壁圆弧面,上端圆盘接收极的外壁的上边缘为向外部凸出的四分之一个的外壁圆弧面,飞轮转子的上段凹槽内置放径向定子,飞轮转子的下段是飞轮转子下圆环体,和飞轮转子主圆柱体之间形成下段圆柱形槽,该下段圆柱形槽内置放外转子电机,在径向抑制了陀螺效应。