电动汽车制动能量回收控制策略的研究
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2021-01-19
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电动汽车制动能量回收控制策略的研究电动汽车制动能量回收控制策略的研究
摘要：电动汽车的驱动电机运行在再生发电状态时，既可以提供制动力，又可以给电池充电回收车体动能，从
而延长电动车续驶里程。对制动模式进行了分类，并详细探讨了中轻度刹车时制动能量回收的机制和影响因
素。提出了制动能量回收的控制策略，给出了仿真模型及结果，基于仿真模型及ＸＬ型纯电动车对控制算法的
效果进行了评价。 关键词：制动能量回收 电动汽车 镍氢电池 Simulink模型电动汽车（ＥＶ）的研究是在环境保
护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。在ＥＶ性能提高并逐步迈向产业化的过程中，提高能量的储
备与利用率是迫切需要解决的两个问题。尽管蓄电池技术有了长足进步，但由于受安全性、经济性等因素的制
约
摘要：摘要：电动汽车的驱动电机运行在再生发电状态时，既可以提供制动力，又可以给电池充电回收车体动能，从而延长电动车续
驶里程。对制动模式进行了分类，并详细探讨了中轻度刹车时制动能量回收的机制和影响因素。提出了制动能量回收的控制策
略，给出了仿真模型及结果，基于仿真模型及ＸＬ型纯电动车对控制算法的效果进行了评价。
关键词：关键词：制动能量回收 电动汽车 镍氢电池 Simulink模型
电动汽车（ＥＶ）的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。在ＥＶ性能提高并逐步迈向产业化
的过程中，提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。尽管蓄电池技术有了长足进步，但由于受安全性、经济性等
因素的制约，近期不会有大的突破。因此如何提高ＥＶ能量利用率是一个非常关键的问题。
制动能量回收问题对于提高ＥＶ的能量利用率具有重要意义。电动汽车采用电制动时，驱动电机运行在发电状态，将汽车
的部分动能回馈给蓄电池以对其充电，对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。国外有关研究表明，在存在较频繁的制动与
起动的城市工况运行条件下，有效地回收制动能量，可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。
目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全
保证与充电特性等多方面的问题。研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。本文对上述问题作
了一些积极的探索，并得出了一些有益的结论。
１１ 制动模式制动模式
电动汽车制动可分为以下三种模式，对不同情况应采用不同的控制策略。
１.１ 急刹车
急刹车对应于制动加速度大于２ｍ／ｓ２的过程。出于安全性方面的考虑，急刹车应以机械为主，电刹车同时作用。在急
刹车时，可根据初始速度的不同，由车上ＡＢＳ控制提供相应的机械制动力。
１.２ 中轻度刹车
中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程，可分为减速过程与停止过程。电刹车负责减速过程，停止过程由机械刹
车完成。两种刹车的切换点由电机发电特性确定。
１.３ 汽车长下坡时的刹车
汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时。在制动力要求不大时，可完全由电刹车提供。其充电特点表现为回馈电流较小
但充电时间较长。限制因素主要为电池的可充电时间。
由于电动汽车主要工作在城市工况下，所以本文将研究重点放在中轻度电刹车上。
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