纯电动汽车液压再生制动能量回收系统的研究_周翎霄(1)
纯电动汽车再生制动控制策略与仿真研究的开题报告
纯电动汽车再生制动控制策略与仿真研究的开题报告一、选题背景纯电动汽车作为新能源汽车领域的一种重要类型，因其环保节能、零排放以及优异的驾驶性能受到越来越多的关注。
其中，再生制动系统是纯电动汽车的关键技术之一。
再生制动系统将汽车制动时产生的动能转化为电能回收存储，不仅可以增加汽车续航里程，还可以降低刹车片的磨损，延长刹车系统的使用寿命。
因此，研究纯电动汽车再生制动控制策略具有重要的应用意义。
二、选题目的本文旨在研究纯电动汽车再生制动控制策略，通过对控制算法的优化与仿真分析，提高纯电动汽车再生制动效率和性能，降低系统成本和技术难度，为纯电动汽车的产业化应用提供技术支撑。
三、主要研究内容1. 对纯电动汽车再生制动系统的组成和工作原理进行介绍和分析。
2. 分析纯电动汽车再生制动系统的控制策略，包括电机控制、制动力分配等控制参数。
3. 基于MATLAB/Simulink软件平台，建立纯电动汽车再生制动控制模型，进行仿真分析，比较不同控制策略下的制动效果和能量回收量。
4. 对优化后的再生制动控制策略进行实车试验，并对试验结果进行分析和验证。
四、预期结果通过本研究，预期可以得到以下成果：1. 详细分析纯电动汽车再生制动系统的组成和工作原理，深入了解再生制动技术的原理；2. 研究纯电动汽车再生制动系统的控制策略，找出不同控制策略的优缺点；3. 基于MATLAB/Simulink软件平台，建立纯电动汽车再生制动控制模型，进行仿真分析；4. 对优化后的再生制动控制策略进行实车试验，验证仿真结果的可靠性。
五、论文结构1.绪论1.1 选题背景和意义1.2 国内外研究现状和进展1.3 本论文研究内容和方法1.4 论文组织结构2.纯电动汽车再生制动技术分析2.1 再生制动技术原理2.2 再生制动系统组成和控制策略3.纯电动汽车再生制动控制系统建立3.1 纯电动汽车控制系统概述3.2 再生制动控制系统建立3.3 电机控制策略研究4.纯电动汽车再生制动控制仿真分析4.1 仿真模型建立和参数设计4.2 不同控制策略下的仿真分析4.3 仿真结果分析5.纯电动汽车再生制动实车试验5.1 试车平台建立和实验设计5.2 试车数据采集和分析5.3 试车结果分析6.总结与展望6.1 研究成果总结6.2 研究存在问题和改进方向6.3 纯电动汽车再生制动未来发展趋势参考文献。
新能源汽车的制动能量回收系统研究
新能源汽车的制动能量回收系统研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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基于电动汽车制动器的能量回收与系统优化研究
基于电动汽车制动器的能量回收与系统优化研究一、引言电动汽车作为清洁能源的代表，为减少环境污染和化石能源消耗提供了有效的替代方案。
然而，电动汽车的续航里程和能量利用效率仍然是制约其发展的关键问题之一。
对电动汽车制动器的能量回收和系统优化的研究可以提高其能量利用效率，进一步延长续航里程。
二、电动汽车制动器的能量回收原理电动汽车制动器的能量回收是通过将动能转化为电能并储存起来。
主要包括以下两种方式：1.再生制动：在电动汽车制动的过程中，将制动过程中产生的动能转化为电能，并通过储能装置进行储存。
再生制动可以将制动过程中的能量利用起来，提高车辆的能量利用效率。
2.制动能量回收系统：在电动汽车行驶过程中，通过车轮的运动驱动电动机，将电动机反作用力转化为电能，并将电能存储起来。
这种方式可以进一步提高电动汽车的能量回收效率。
三、电动汽车制动器能量回收与系统优化技术1.能量回收优化控制策略电动汽车制动器能量回收系统的优化控制策略是提高能量回收效率的关键。
通过优化制动力的控制，合理利用电动汽车制动时产生的动能，将其转化为电能存储。
同时，结合车辆的运行状态和行驶条件，制定合理的能量回收策略，提高整个系统的能量利用效率。
2.能量储存与管理技术电动汽车制动器能量回收系统的能量储存与管理技术是确保能量储存和释放安全可靠的关键。
目前常用的能量储存技术包括锂离子电池和超级电容器。
对于能量储存装置的选取和管理策略的优化研究，可以提高能量回收系统的稳定性和可靠性。
3.辅助制动系统的优化辅助制动系统的优化可以提高电动汽车制动器的能量回收效率。
例如，通过优化制动器的结构和材料选择，减小制动器的质量和制动器之间的摩擦，进一步减少系统的能量损耗。
此外，采用智能制动控制算法，根据车辆的行驶状态和路况实时调整制动力，可以最大程度地提高能量回收效果。
4.能量再利用与回电网络建设电动汽车制动器能量回收系统的能量再利用与回电网络建设是将回收的能量应用于不同领域的关键。
纯电动汽车制动能量回收控制策略研究与仿真
纯电动汽车制动能量回收控制策略研究与仿真
叶永贞;柳江;周乃涛
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2013(51)9
【摘要】为有效地回收电动汽车的制动能量,分析了再生制动力的约束条件和电机再生制动力矩的最大限值；根据电机可提供再生制动力矩与需求的制动力矩的关系,提出了满足四轮驱动电动汽车的制动能量回收优化控制策略,利用
Matlab/Simulink和Advisor软件平台进行了系统建模和典型循环工况下的仿真,仿真结果表明,该控制策略能够实现安全条件下的制动能量回收,制动能量回收效率达到22.11％.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】叶永贞;柳江;周乃涛
【作者单位】266520山东省青岛市青岛理工大学汽车与交通学院;266520山东省青岛市青岛理工大学汽车与交通学院;266520山东省青岛市青岛理工大学汽车与交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.纯电动汽车动力制动能量回收控制策略研究 [J], 吴金华;张安若
2.纯电动汽车制动能量回收控制策略及仿真分析 [J], 王若飞;郭广曾;王世良
3.轻型纯电动汽车再生制动控制策略研究与仿真 [J], 孙崇昆;雷良育;王建航;范零峰;童成鹏
4.纯电动汽车制动能量回收模糊控制策略及仿真分析 [J], 覃卓庚
5.基于EMB的纯电动汽车制动能量回收优化控制策略研究 [J], 常九健;张煜帆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纯电动汽车电液制动系统再生制动控制策略分析研究
纯电动汽车电液制动系统再生制动控制策略分析研究作者：吴静波郭志军申彦杰来源：《科技与创新》2015年第16期摘要：制动能量回馈是电动汽车特有的功能之一，即电动汽车在制动时，驱动电机处于发电状态，可为电池充电，从而实现制动能量的再生利用。
通过对电液制动系统再生制动控制进行研究，减少了运行中的动力浪费，延长了纯电动汽车的使用寿命。
因此，应根据纯电动汽车现有的电液制动系统，设定有效的再生制动控制策略，从而完善纯电动汽车的构造，实现更高的舒适性。
关键词：纯电动汽车；能量回馈；驱动电机；机械制动系统中图分类号：U461.3 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.16.068纯电动汽车采用机械制动系统，制动时通过摩擦将汽车的动能转换为热能，造成了制动能量的浪费，没有体现出纯电动汽车的优势。
为了提高电动汽车的能量效率，有必要进行电子液压制动系统的再生制动控制策略研究，将浪费的制动能量回收，并加强纯电动汽车的制动效果。
因此，本文主要对纯电动汽车电液制动系统再生制动控制策略进行讨论。
1 纯电动汽车电液制动系统分析纯电动汽车在使用过程中完全依赖电能作为动力。
从传统角度看，机械式摩擦制动系统在很多方面都存在运行隐患，并会对纯电动汽车本身造成较大的影响。
纯电动汽车的电液制动系统更好地弥补了机械制动系统的不足之处，并适应了车载系统融合的发展趋势，为纯电动汽车的运行提供了更多的帮助。
博世开发的EHB系统是比较常见的电液制动系统。
在该系统的运行中，车轮制动器与制动踏板不属于机械连接，主要使用制动踏板模拟器感知驾驶员的制动意向，并将信息传递至电子控制单元，控制单元可在运行过程中根据内置控制策略发出相应的控制命令，从而控制相应的制动执行机构，最终提供所需的制动力。
因此，纯电动汽车的电液制动系统较好地满足了车辆的制动需求。
2 电液制动系统再生制动控制策略目前，虽然纯电动汽车将电液制动系统的积极作用发挥了出来，但并不表示该系统无任何缺陷。
电动汽车再生制动能量回收系统研究
型垫 ！ 垫 堡 竖
电机ｊ 毒 速
电机发电 ：
（ 电 ）÷功章电机： 戋电功率
由此关 系可知 道 ， 制 动时产 生的最大制动 力矩受限于 电机发 电能力 制动 力矩 的最 大值 不可 能超过 当时转速和 功率下的 电机 发电能力。 １ 再生制动能量 回收 系统结构原理 当电动汽车 保持在 较高车速范围内时 ， 由发电机的特性曲线可知 ， 电动汽车制动能量 回收 系统是指汽车减速制 动时 ，通过与驱动轴 电机 是处于恒功率状态 ，随着 电机转速的升高 ，制动力矩越来 越小 ， 相连 的能量转换装置将 一部 分机械能转化成其 它形式的能量 ，并将转 则 此时制动能量 回收能力也在逐渐降低 。当电动汽 车车速 控制在中、 化 的能量储存在储存装 置中 ，如各种蓄 电池 、超级 电容和高速飞轮 ， 低 速范围时 ，制动 能量 回收的力矩达到数据 曲线 中较大值 范围 ，伴随 以供给 电动汽车使用 。 着 转速的降低 电动机 功率随之减小 ，随着而来 的结果就是 再生 制动能 量回收系统 的制 动回收能力减弱 。当车速继续 降低 ， 达 到特性 曲线中 最低车速范 围内时，电机上的反 电势过于微弱使得再生 制动功能无法
Ｄ ＯＩ： １ ０ ． １ ６ ６ ４ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ３ ７ — １ ２ ２ ２ ／ ｔ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ８ ６
０ 引言
能源危机 目前是引发全社会广泛 关注 的重点 问题 ，作 为新 能源技 术的 电动汽 车的研究越发成为解决 能源危 机的途径之一 。 目 前 ，电动 汽车技术 中对电池技术的研究 仍然 没有在 电池容量上有 很大的突破 ， 这也使得 人们开始利用各种其 他技术来突破 电池容量不足 的限制 。再 生制 动能量回收系统就是人们 利用电磁特性结合汽车制 动原理的基础 开发而 成的 ，它的出现在一定 程度 上提高了汽车 能量 的利用率 ，对于 客服 能源危机有着 一定 的现实意 义 ＿ １ 】 。 再生 制动制动能量 回收 ，它的主根本理论依据来源 于电磁感应原 理 ，主要 利用 电机转速 的变化 引起 的 电磁效应 的变化在 汽车减速或制 动 的同时将车辆减速时将一部 分动能转化为 电能 ，这部 分转化来的 电 能被存储起来 ，继续供 汽车使 用 ， 从 而提高电动汽车的续航能力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利用再生制动能量回馈系统
利用再生制动能量回馈系统再生制动能量回馈系统是一种能够将制动能量转化为电能并回馈到电动汽车电池中的系统。
这种系统可以有效地提高电动汽车的能源利用率，减少能源浪费，降低对环境的影响。
随着电动汽车的普及，再生制动能量回馈系统的研究和应用也变得越来越重要。
本文将深入探讨的原理、优势、应用和未来发展方向。
一、再生制动能量回馈系统的原理再生制动能量回馈系统是通过将汽车制动时产生的动能转化为电能，然后将电能储存到电动汽车的电池中，以供后续使用。
这种系统一般由制动器、发电机、电池和控制器等部件组成。
当汽车制动时，制动器会将动能转化为电能，发电机将电能转化为直流电并存储到电池中。
控制器则负责监控系统的运行状态，确保能量的高效转化和回馈。
再生制动能量回馈系统的原理是利用能量转化的物理原理，将制动时产生的动能转化为电能，实现能量的回馈和再利用。
这种系统可以有效地提高电动汽车的能源利用率，减少对环境的影响，是一种环保、高效的能源回收方式。
二、再生制动能量回馈系统的优势再生制动能量回馈系统具有许多优势，主要包括以下几点：1. 提高能源利用率：再生制动能量回馈系统可以将制动时产生的动能转化为电能，实现能量的回馈和再利用，提高电动汽车的能源利用率。
2. 减少能源浪费：传统汽车在制动时会将动能转化为热能散失，造成能源浪费。
再生制动能量回馈系统可以将这部分能量回馈到电池中，减少能源浪费。
3. 减少对环境的影响：再生制动能量回馈系统可以减少电动汽车的能源消耗，降低对环境的影响，是一种环保的能源回收方式。
4. 提高行车安全性：再生制动能量回馈系统可以提高电动汽车的制动性能，减少制动距离，提高行车安全性。
5. 增加电动汽车的续航里程：再生制动能量回馈系统可以增加电动汽车的续航里程，延长电池的使用寿命，提高电动汽车的性能和竞争力。
三、再生制动能量回馈系统的应用再生制动能量回馈系统已经在许多电动汽车中得到应用，取得了良好的效果。
目前，许多汽车制造商都在研发和推广再生制动能量回馈系统，以提高电动汽车的性能和竞争力。
纯电动城市客车再生制动能量回收系统浅析
周 宏峰 （ 同济大学 ， 上海 ２１０ ） ０８４
【 摘要】 介绍了 世博会园区内 上海 运行的纯电动 城市客车Ｓ Ｂ１１Ｖ 的 Ｗ ６２Ｅ ２ 再生制动能量回 收系 统的 基
本 工作 原 理 和动 力 总 成 系 统 的 基 本情 况 。
动 的效果 。
４ 控 制 策 略
汽 车 的 制 动 安 全 性 是 汽 车 最 重 要 的 指 标 之
一
———１ — ——— ——— — — 匝圈 —ｒ —— —一 ＿
厦动械 １ 制 力 机 ：
。
因此 ， 在使 用 再 生制 动 能量 回收 系统 上 ， 要 必
２ 能量 存 储装 置
在 Ｓ ６ ２ Ｅ ２纯 电动 客 车 上 ， 驱 动 能 量 ＷＢ ｌ ｌ Ｖ 其
来源 是 动 力 电池 组 ， 此 ， 应 的 制 动 能 量 回收 因 相 后， 存储 在动 力 电池 组 中。 由图 ２的原 理 图可 以看 出 ， 能量 回 收 系 统 当
上海汽车
２ １ ．０ ０ １１
４ ｍ／ 时 ， ０ｋ ＇ ｈ 达到 最大 制动 力矩 ， 速 继 续 上升 ， 车 制 动 力矩 开始 下 降 ； 车速 达 到 约 ４ ｍ ｈ 回 当 ０ｋ ／ ， 馈 发 电功率 达 到最 大值 。
图 ２ 整车工作原理 图
车速ｖ（ ｎｈ ｋ ／ Ｔ ）
Ｓｈ ｎ ｈ ｉ２ ０ ｉ ｎｒ ｄ ｅ ． ａ ｇ ａ ０１ ｓ ｉ ｔｏ ｕｃ ｄ
【 关键词】 纯电动客车
再生制动
能量回收
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ －５ ４ ２ １ ． ０ ０ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ７４ ５ ．０ １ １ ． ２ ｓ
纯电动汽车制动能量回收试验方法研究
纯电动汽车制动能量回收试验方法研究许桢贤;郑望晓;谭淳洲;罗玲【摘要】回收制动能量是提高纯电动汽车整车能量利用效率的有效方法.文章首先介绍了纯电动汽车制动能量的分配原理及评价方法,并提出了采用定减速度试验方法对综合试验方法进行补充.在此基础上,搭建了试验平台,并设计了试验平台和车辆的参数、要求以及测试方法的重复性评价标准,最后通过某EV车型进行了试验.试验结果表明:定减速度方法可以得到更为准确的制动能量回收量,对纯电动汽车制定运行控制策略以提高整车能量利用率具有更好的指导作用.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)018【总页数】3页(P6-8)【关键词】纯电动汽车;制动能量回收;试验方法【作者】许桢贤;郑望晓;谭淳洲;罗玲【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434【正文语种】中文【中图分类】U469.7与传统燃料汽车通过摩擦将车辆机械能转换为热能、从而减低车速的方法相比，纯电动汽车由于采用电机反转的再生制动方式，车辆制动过程可回馈电能并存储到动力电池中，从而提高整车的能量利用率[1]。
据统计，在城市行驶工况下，纯电动汽车的制动能量超过驱动能量的50%，部分大城市甚至高达70%；而在郊区工况下，制动能量的占比也达到20%以上[2]。
因此，有效回收制动能量，是提高纯电动汽车能量利用率的有效手段。
然而，目前纯电动汽车的制动能量并没有得到有效的回收利用，大部分的再生电能在制动过程中损耗，能量利用率不高。
因此，研究机构和企业针对电动汽车制动能量回收技术及评价方法进行了相关研究。
文献[3]基于不同能量间的传递关系以及制动初速度和减速度的影响，提出通过分解NEDC工况片段进行分析比较的方法；文献[4-5]提出综合了制动能量回收率、节能贡献度、续航里程贡献度等指标的评价体系，并分析了相关因素的影响作用；文献[6]针对制动能量回收效率设计了3种试验方法，并对比了不同方法的优缺点。
纯电动汽车制动能量回收系统关键技术现状分析
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车纯电动汽车制动能量回收系统关键技术现状分析王静怡 吴涛 吉麒麟西华大学 四川省成都市 610039摘 要： 文章以制动能量回收控制策略为核心，展开制动能量回收系统关键技术现状分析。
首先重点阐述制动能量回收前后轴制动力与电-液制动力分配原则与技术要点。
其后提出电机性能、储能装置性能状态、再生制动系统结构、行驶工况四类关键因素对制动能量回收的影响，并对其关键技术的研究现状进行综合分析。
最后提出制动能量回收系统未来的研究方向。
关键词：制动能量回收 制动力分配 控制策略 影响因素1 引言纯电动汽车在排放、结构、技术上的巨大优势让其成为汽车发展的重要方向，但其续航里程短的问题是制约纯电动汽车发展的主要因素。
因此制动能量回收系统的研究对提高能量利用率，延长车辆续航里程十分重要。
研究表明由于电机参与制动，电机通过内部转子切割定子绕组磁场产生反电动势回收电能，并产生制动扭矩。
然而制动总能量中具体能有多少能量作为电能回收还受多方面制约因素的影响。
如制动系统结构、制动力分配策略、电动机和电池工作特性、传动系统特性、各部件及传递线路损耗和控制器损耗等[1]。
本文将这些制约因素进行分类，并综合阐述各制约因素对制动能量回收系统的影响以及为提高能量回收效率针对各类因素进行优化研究的研究现状。
2 制动力分配策略模式再生制动控制策略是制动能量回收技术的核心，策略在满足制动安全法规的要求下，解决前后轮上制动力的分配问题及电机制动力与机械制动力在驱动轴上的分配问题。
一方面实现制动稳定性，另一方面改善再生制动控制效果，提高能量回收率。
制动能量回收系统的研究都是基于控制策略的优化与拓展。
2.1 前后轴制动力分配由于电机的参与，电动汽车在制动时前后轴的制动分配不再按照燃油车以固定制动力分配系数分配，此时的分配系数将是一个变动的值。
所以从提高制动稳定性及能量回收率考虑，制动器制动力分配系数变动范围必须要合理。
汽车制动能再生液压动力系统研究与实例
汽车制动能量回收液压节能减排系统常州维航节能科技有限公司郭一新制动能量回收是现代电动汽车与混合动力车研究中一个十分重要技术课题。
本项目汽车制动能量回收液压节能减排系统，它不仅可以用于新能源汽车，同时也可以用于传统的燃油汽车。
它是目前汽车能源再利用效率最高、成本最低、最安全、最容易推广的技术，对发展循环经济、实现节能减排目标有着重要意义。
1．引言研究表明, 在城市驾驶工况下制动能量占总驱动能量的50%左右, 而在汽车下长坡及滑行中, 为了消除汽车多余的动能, 制动器的热衰退性问题成了汽车在这些工况下的安全隐患。
频繁的制动的动能通过摩擦转化为热能耗散掉了，同时时汽车在制动后启动、加速及怠速阶段油耗、黑烟及其他排放显著增加。
为了实现更充分地回收和利用制动能量, 研究高效的储能系统是各国汽车零部件厂家必须面临的任务。
2．储能技术现状及特点（1）电化学电池：一直在汽车储能中使用最广泛。
其中铅酸电池作为制动能量储能系统存在。
而其缺点主要是，充电速度慢、循环使用寿命过低等；如镍金属电池单元电池额定电压较低, 仅为1.2V左右(铅酸电池2V)，成相同额定电压的镍金属电池单元数目比铅酸电池要多2/3, 增加了电池系统的复杂性另外, 镍金属电池还存在记忆效应和充电发热等方面的问题。
其它动力电池都有的是成本高、要求转换次数多（储能过程：机械能—电能--化学能；利用过程：化学能—电能—机械能）的问题。
其利用效率损失是一个必须正视的问题。
动力电池成本高，安全性，要解决好，将是一个长期的过程。
（2）飞轮储能：当汽车制动或减速时，将动能转化为一飞轮高速旋转的动能，当汽车起步、加速或爬坡时又将存储的动能转化为汽车辅助驱动力。
尽管飞轮装置简单易行，造价低，但是重量较重、体积较大。
在汽车基本上无法推广。
（3）超级电容储能：指汽车在减速或制动过程中, 在保证车辆制动性能的条件下, 通过与驱动轮轴相连的能量转换装置, 把汽车的一部分动能或位能转化为电能, 并储存在超级电容中, 然后在汽车起步、爬坡或加速时释放能量。
制动能量回收策略研究
总液压制动力减小△T， 其中 前 轮 2 顾云青，张立军．电动汽车电动轮驱动
液压制动力应减小△T， 后轮液压 制动力保持不变； ④IF V 车＞Vmin AND T 电 机＞T 电机 max THEN 返 回 ； ⑤IF V 车 ＞Vmin AND T 电 机＜ T 电 机 max AND T 液压 f ≠0 OR T 液压 r ≠ 0 THEN 返回。
过渡到第二阶段 结构
协调控制施加的电机制动力。 力矩
为正表示驱动力矩，力矩为负表示
制动力矩。 系统结构如图 3 所示。
2．3 系统策略
关于制动力分配，ECE 法规有
如下规定： 在车辆所有载荷状态
下，当制动强度 z 处于 0．15 到 0．80
之间时，后轴附着系数利用曲线不
应位于前轴上方；当附着系数 k 在
开启， 柱塞泵 SRP 工作。
图 1 制动力在前轮（电气＋机械）和在后轮上分部的示意图说明
2．2 电 控 系 统
框架
系统策略分
为两个阶段的再
生制动： 第一阶
段为松开加速踏
板未踩制动踏板
时； 第二阶段为
松开加速踏板且
踩制动踏板时。
将一阶段松开加
速踏板回馈的电
机制动力平滑地
图 2 X 型 连 接 的 ESP 液 压 集 成 控 制 单 元 的 制 动 系 统 的 典 型 管 路
Institutions of Basic Pension Calculated and Paid After the Pension Insurance System
Abstract： The organs and institutions pension reform concern， the difference between the original and the new treatment approach to treatment before and after the reform is the issue of government employees are most concerned about， the new approach is the most important pension is calculated Pension Insurance Reform． Combined with the actual situation in Hubei Province， with a focus on how to realize the "old old do Law， new new system， the gradual transition of human ＂approach of＂ old gold calculated and paid old and new， the ＂three categories of preliminary．
电动汽车的再生制动能量回收系统的组成
电动汽车的再生制动能量回收系统的组成
电动汽车的再生制动能量回收系统通常由以下组成部分构成：
1. 发电机/发电机：这是再生制动系统的核心组成部分。
它通常安装在车轮附近，通过车轮的运动来驱动发电机/发电机工作。
2. 能量转换装置：这是将机械能转化为电能的装置。
它利用发电机/发电机产生的机械能，并将其转换为电能，储存在电池或超级电容器中。
3. 电池/超级电容器：这是能量存储装置，用于储存再生制动系统产生的电能。
电池通常用于长期储存，而超级电容器则更适合短期储存，能够快速充电和放电。
4. 控制器：这是控制再生制动系统的电子设备。
它负责监测车轮的运动状态，并根据需要实时控制发电机/发电机的输出功率。
它还负责将发电机产生的电能供给电池/超级电容器，并将其转化为适合电动汽车使用的电压和电流。
5. 制动力管理系统：这是负责管理再生制动系统与传统制动系统之间的切换和协调的系统。
它可以根据驾驶员的需求和道路条件，自动调整再生制动和传统制动之间的分配比例，以实现最佳的能量回收和制动性能。
需要注意的是，不同的电动汽车制造商可能会采用略有不同的再生制动能量回收系统配置。
此外，未来还可能出现更加先进
的技术和组件来提高再生制动效率，并进一步提升电动汽车的能源利用率。
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达作为马达工作， 将液压能转化为机械能储存到飞轮
1—油箱； 2—单向阀； 3—与驱动桥相连的变量泵/马达； 4— 压力计； 5—与飞轮相连的变量泵/马达； 6—离合器； 7—飞轮； 8—三位四通换向阀； 9—蓄能器； 10—溢流阀； 11—总离合器
图 1 ESPS 液压系统结构图
对应的过程分别为汽车在加速时的行驶工况和汽车 在制动时的行驶工况。本研究以泵/马达的排量为实 制动系统的能量利用率， 试验结果如表 1 所示。 ECPS 试验装置如图 3 所示。 验变量， 分别测得蓄能器最终压力与飞轮最终转速， 计算得到蓄能器储能效率、 飞轮储能效率和液压再生
图4 带液压再生制动系统的整车动力传动系统的仿真模型
阀， 将飞轮与柱塞泵/马达 4 的离合器接合， 断开 1， 利
用蓄能器储存的能量驱动飞轮转动， 此时 4 作为马达 回收效率为 51.5%。 表 1 所示。
工作， 轮速传感器记录飞轮在该过程中达到的最高转 速为 755 r/min， 飞轮的动能 E 2 = 1 784 J ， 飞轮的能量 按照同样试验方法， 测得的其他 7 组数据结果如 飞轮的最终动能与最初动能的比值， 即为液压再
Abstract：Aiming at solving the problems of the short drive range and improve efficiency of recovering braking energy in electrical vehicle， a constant pressure hydraulic regenerative braking system with flywheel was established after comparing several hydraulic regenerative braking schemes. An experiment was undertaken by using the displacement of pump/motor as variables. The correlation
存在蓄能器中。飞轮停转时， 蓄 能 器 压 力 为 3.61 MPa。蓄能器储存的能量 E1 = 3 638 J ， 系统初始动能 E 0 = 7 395 J ， 蓄能器的回收效率 η1 = 49.2% 。 7 组数据结果如表 1 所示。
改变泵/马达排量， 按照同样试验方法， 测得其他 当蓄能器的压力 3.61 MPa 稳定之后， 打开节流
基金项目：国家自然科学基金资助项目 （51145015）
作者简介：周翎霄 （1989-） ， 男， 浙江衢州人， 主要从事液压制动能量回收方面的研究工作. E-mail： 282809692@ 通信联系人：宁晓斌， 男， 副教授， 硕士生导师. E-mail： nxb@
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合器， 关闭节流阀， 电机将飞轮的转速驱动到 1 500 r/
min 后， 转速稳定 1 min。然后连接柱塞泵/马达与飞轮
系统如图 5 所示。控制系统的参数分为加速控制参数 和制动控制参数， 控制类型为 PID 控制［8］。
的离合器， 断开 1， 此时 4 作为泵工作， 将系统高压油储
2.1
轮与电机的离合器 1， 断开柱塞泵/马达 （4） 与飞轮的离
当液压泵/马达的排量为 5 L 时， 根据图 3， 接合飞
试验研究
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液压泵/马达 排量/L 5 7 10 11 12 14 15 9
机 表1 飞轮初始转速 （ / r·min-1） 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 飞轮最终转速 （ / r·min-1） 755 775 781 812 820 809 780 774
1—电磁离合器； 2—飞轮； 3—油箱； 4—变量泵/马达； 5— 压力计； 6—单向阀； 7—节流阀； 8—液压蓄能器； 9—溢流阀； 10—轮速传感器
图 2 液压再生制动系统试验装置示意图
其等效原理为： 当电机驱动飞轮， 飞轮与电机之 间的离合器断开后， 此时飞轮相当于供能元件， 为液 压系统提供能量。泵/马达作为泵工作， 回收制动能 量， 将机械能转化为液压能储存到蓄能器中， 直至飞 轮停转； 当蓄能器作压力稳定后开始释放能量， 泵/马 中。飞轮作为储能元件， 在实际纯电动汽车中， 与液 压系统一起和电动力系统并联布置于车身底盘。其
量回收效率， 试验标准以整车系统所能提供最大制动 扭矩的 1/16~1/8 为计算标准。 ECPS 等效原理试验的 试验装置构成如图 2 所示。
该试验验证了 ECPS 再生制动能量回收系统的能
1
电动汽车液压再生制动系统
根据 CPS 的特点， 本研究提出了电动汽车再生制
动液压系统方案 （简称 ECPS） ， 与动力系统进行并联， 确定了传动系统方案为后置型并联式驱动系统。 ECPS 系统结构如图 1 所示。
电
工
程
第 30 卷 ECPS 系统的 能量利用率（ / %） 25.3 26.8 27.1 29.3 29.9 28.5 26.4 25.4
制动能量回收试验结果 蓄能器最终压力 /MPa 3.61 3.69 3.74 3.80 3.82 3.79 3.75 3.70 蓄能器储能效率 （ / %） 49.2 50.2 51.2 52.3 52.7 52.1 50.9 50.7 飞轮储能效率 （ / %） 51.5 53.4 53.0 56.0 56.7 54.7 51.9 50.1
ZHOU Ling-xiao，NING Xiao-bin，XIE Wei-dong
between displacement of pump/motor and efficiency of energy recovering was explored. After that braking and ECE- 15 driving condition simulation based on AMEsim was investigated， correlation between displacement of pump/motor and efficiency of energy recovering was because depth of discharge is decreased. evaluated. The results indicate that driving range of electrical has been increased by 25% and the service life of batteries is prolonged Key words：electrical vehicle；regenerative braking system；experiment；AMEsim
0
引 言
制动再生系统就是指汽车的制动能量回收再利
低［1］。在纯电动汽车中采用液压制动能量回收， 由于 液压能量回收功率密度比电能量回收要高［2］， 同等条 件下， 能在相同时间内回收和释放更多的能量， 即能 较好地提高电动汽车续驶里程。此外， 采用液压能量 回收对汽车动力传动系统改动较小， 相对于电能量回 收控制环节相对简单， 可靠性更高。 目前， 国外研究开发的液压节能汽车有不同的形 式， 依据其动力传动系统配置及组合方式的不同， 主 要可分为： ① 串联结构形式， 典型代表是美国 EPA 的
［5］
力波动太大， 保持系统压力的基本恒定。
2
EPCS 再生制动系统原理性试验
定压源 （constant pressure source， CPS） 液压驱动系统， 由于其节能效果好， 结构简单， 已成为目前汽车能量 回收系统的主要形式之一 。CPS 系统通过发动机和 统进行能量传递。 本研究将采用后置式并联结构， 提出定压源飞轮 液压再生制动系统。该系统能量利用率高， 控制环节 较为简单， 汽车动力系统改动小， 成本相对较低。 飞轮的混合驱动为系统提供动力， 采用定压源液压系
第6期
周翎霄， 等： 纯电动汽车液压再生制动能量回收系统的研究
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全液压混合动力系统［3］， 其结构简单， 容易实现对系统 不同参数的控制； ②并联结构形式， 如瑞典 Volvo 公司 的 Cumulo 驱动系统［4］， 它对汽车改动较小， 能量利用 率高； ③混联结构形式， 如日本上世纪 90 年代研发的
第 30 卷第 6 期 2013 年 6 月
Journal of Mechanical & Electrical Engineering
机
电
工
程
Vol. 30 No. 6 Jun. 2013
DOI： 10.3969/j.issn.1001-4551.2013.06.005
纯电动汽车液压再生制动能量回收系统的研究*
周翎霄， 宁晓斌*， 谢伟东
Hydraulic regenerative braking system in electrical vehicle
（Institute of Vehicle Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China）
用， 有多种能量回收形式， 如电能量回收、 液压能量回 收等。在纯电动汽车中， 使用电机再生制动系统进行 能量回收有显著效果， 但是还存在一些缺点： ① 电储 能由于能量密度低， 回收制动能量的能力有限， 影响
了电动汽车的续驶里程； ②电机再生制动属于电子系
收稿日期：2013-01-28
统， 由于制动因素较多， 运行可靠性比机械动力系统
图 1 中， 汽车在减速制动行驶时， 连接驱动轮的泵/
动飞轮转动， 将液压能转化为飞轮的动能储存起来。 合器断开。此时电磁换向阀 8 通电， 多余的能量储存 到蓄能器中， 如果超过系统压力上限值， 将通过溢流阀 作为马达工作， 消耗高压油为车轮提供动力， 系统压力 降低。此时由飞轮和蓄能器提供动力。泵/马达 （5） 作 为泵工作， 使系统压力保持到一定程度， 高压油经过 5 将剩余的能量释放。汽车在加速行驶时， 泵/马达 （3）