電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略的研究

1、 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略研究四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略研究摘要電動(dòng)汽車顯著的特點(diǎn)是能夠進(jìn)行再生制動(dòng)，也就是當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，可以將汽車在制動(dòng)過程中的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿?chǔ)存到蓄電池中，從而提高了蓄電池電能的利用率，提高電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。當(dāng)前制約電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的瓶頸是電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短，而再生制動(dòng)是電機(jī)的固有特性，它能充分發(fā)揮電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，并且還能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能與電氣制動(dòng)兩個(gè)目的，故對(duì)再生制動(dòng)的研究在電機(jī)各類應(yīng)用場(chǎng)合都得到了廣泛的關(guān)注。關(guān)鍵詞：iECar；電動(dòng)汽車；再生制動(dòng)；控制策略STUDY ON FOUR-WHEEL DRIVE ELECTRIC VEHICLE REGENE

2、RATIVE BRAKING CONTROL STRATEGYABSTRACT regenerative braking is striking characteristic of electric car，when the car is braking, part of the kinetic energy in the braking process can be turned into electricity and stored into the battery, so as to improve the utilization rate of the battery power, i

3、mprove the electric car trip range of. Currently the bottleneck of restricting the industrialization of electric vehicle is that the electric car trip range is short, and the regenerative braking is the inherent characteristics of the machine, it can give full play to the advantages of electric cars

4、, and also can realize energy saving and electrical brake two purposes at the same time, so the study of regenerative braking in motor all kinds of applications received widespread attention .This paper that consider the timely all-wheel-drive structure characteristics of the electric car wheel driv

5、e network have set up relevant model of regenerative braking system , and the characteristics of iECar regenerative braking process has carried on the analysis and research,on the basis of the domestic and foreign existing related research results, this paper put forward the suitable for this projec

6、t iECar electric vehicle regenerative braking control strategy, the main research contents as follows:Key words: electric vehicle; regenerative braking; control strategy 目錄1 緒論11.1 課題研究的背景及意義11.2 國外研究現(xiàn)狀21.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀51.4 論文主要研究內(nèi)容82 再生制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析92.1再生制動(dòng)系統(tǒng)概述92.2 整車控制系統(tǒng)102.2.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)102.2.2 制動(dòng)系統(tǒng)控制單元ECU132.2.3

7、 能源管理系統(tǒng)142.3 制動(dòng)系統(tǒng)142.4 輪轂電機(jī)152.4.1 輪轂電機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)152.4.2 輪轂電機(jī)在上的應(yīng)用162.5 儲(chǔ)能裝置182.6 本章小結(jié)193 再生制動(dòng)控制策略的研究203.1 再生制動(dòng)203.1.1 電動(dòng)汽車再生制動(dòng)的定義203.1.2 再生制動(dòng)的作用203.2 iECar再生制動(dòng)的基本原理213.2.1 永磁無刷直流電機(jī)213.2.2 永磁無刷直流電機(jī)工作原理213.2.3 永磁無刷直流電機(jī)再生制動(dòng)原理223.3 再生制動(dòng)影響因素233.4 再生制動(dòng)控制策略概述253.4.1 理想制動(dòng)力分配策略253.4.2 最佳能量回收策略263.4.3 并行能量回收策略263.

8、5 再生制動(dòng)控制策略研究273.5.1 長下坡制動(dòng)控制策略研究283.5.2 中輕度剎車制動(dòng)策略研究283.5.3 急剎車時(shí)的控制策略303.6 本章小結(jié)304 再生制動(dòng)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與仿真分析314.1 再生制動(dòng)系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)314.2 再生制動(dòng)系統(tǒng)的主電路控制原理324.3 仿真模型334.3.1 動(dòng)力學(xué)模型334.3.2 電機(jī)模塊344.3.3 功率模塊354.3.4 儲(chǔ)能模塊364.4 本章小結(jié)365 結(jié)論與展望37參考文獻(xiàn)39致謝401 緒論1.1 課題研究的背景及意義由于對(duì)全球變暖、石油危機(jī)以及汽車安全等方面的擔(dān)憂持續(xù)增加，世界各國對(duì)研究和開發(fā)電動(dòng)汽車（EVS）的關(guān)注度也不斷提升，越

9、來越多的政府、企業(yè)以及研究單位參與進(jìn)來，電動(dòng)汽車也逐漸因?yàn)槠涔?jié)能環(huán)保以及智能化控制等方面存在的巨大潛能而逐漸走入人們的視野。近年來，電動(dòng)汽車在車身結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)構(gòu)架以及關(guān)鍵組件等方面取得了很大的技術(shù)突破，但電動(dòng)汽車與燃油汽車在汽車動(dòng)力、續(xù)駛里程、能量回收、傳動(dòng)效率等性能上存在顯著差距。對(duì)燃油汽車而言，特別是在城市工況下行駛的燃油汽車，大量的能量被消耗在停-走制動(dòng)過程中。為了減少電動(dòng)汽車在制動(dòng)過程中的能量消耗，改善電動(dòng)汽車的行駛性能，提高電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，世界各國已經(jīng)研發(fā)出多種適合于電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)。它們的基本工作原理是利用電機(jī)反轉(zhuǎn)提供制動(dòng)力矩，并通過實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的功能切換，將汽車

10、的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能對(duì)電池或電源的充電來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量的回收，達(dá)到電動(dòng)汽車再生制動(dòng)的目的。對(duì)于電動(dòng)汽車而言，這種因制動(dòng)而消耗的動(dòng)能，可以通過車載能源管理系統(tǒng)中的能源動(dòng)力電子控制設(shè)備很好的進(jìn)行回收再利用。因此，再生制動(dòng)是改善電動(dòng)汽車性能一種非常有效的技術(shù)。事實(shí)上，相關(guān)研究也表明，在不同的行駛工況與控制策略下，通過再生制動(dòng)我們可以將8%到25%的汽車總消耗能量進(jìn)行回收再利用。而且，要獲得這些能量的回收再利用并不需要增加太多復(fù)雜的組件。除了實(shí)現(xiàn)能量回收再利用，通過電機(jī)的再生制動(dòng)我們還能獲得比機(jī)械液壓制動(dòng)更加精確、快速以及易于測(cè)量的制動(dòng)性能。參考文獻(xiàn)1 宮 帥CVT混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)的研究與分析J20

11、082 鄧紹偉純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)技術(shù)的研究與仿真.武漢武漢理工大學(xué)：20123 張 磊電動(dòng)輪車再生制動(dòng)的研究J.2012054 龔昌盛純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)回饋制動(dòng)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)北京工業(yè)大學(xué)： 20115 趙后才基于DSP的電動(dòng)汽車能量回饋制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J20076 張繼紅純電動(dòng)汽車電液制動(dòng)系統(tǒng)再生制動(dòng)控制策略研究吉林大學(xué)：20117 陳 斌純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)研究重慶.重慶大學(xué)：20118 Guoye Wang, Hang Xiao, Juanli Zhang,Energy regenerative braking ABS control research on feedback lock

12、up driving-braking integrated system for electric vehiclesJ . Fang Wang Vehicle and Traffic Engineering Department, College of Engineering, China Agricultural University, Beijing, China.20109 徐耀挺復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)效能穩(wěn)定和能量高效回收的研究浙江工 業(yè)大學(xué)：201110 夏良梁基于模糊控制的再生制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.哈爾濱工業(yè)大， 201111 江 勛基于再生制動(dòng)的電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的輕量化設(shè)計(jì)J武漢理工大學(xué) 200812 劉志強(qiáng)純電動(dòng)汽車電液復(fù)合再生制動(dòng)研究J武漢：武漢理工大