混合动力电动汽车制动力分配及能量回收控制策略研究
电动汽车制动能量回收控制策略
机电信息工程电动汽车制动能量回收控制策略徐向明(东风悦达起亚汽车有限公司，江苏盐城224051)摘要：本文深入探讨了制动能量回收控制策略,在此基础上提出了制动能量回收方案并做出相应的仿真分析，为控制系统的再开发和优化提供了充足的理论和实验依据&关键词:电动汽车；制动能量回收;控制策略1制动能量的回收1.1制动模式通常情况下，电动汽车制动模式包括紧急制动、正常制动和下长坡制动。
(1)紧急刹车。
该过程机械摩擦制动占主导地位，电制动发挥辅助作用，制动加速度超过2m/s2。
因为紧急制动使用机会不多，持续时间也不长，所以只能回收利用较少的能量。
(2)正常刹车。
汽车在正常行驶出现的制动有减速和停止2类。
前者依靠电制动，并产生制动能量;后者靠机械摩擦起到制动效果。
电机发电特性决定了制动的切换点,掌握切换点的详细情况才能最大程""""""""""""""""""""""""趋势下，如何实现资源的高效利用或重复利用、废物利用是科学技术发展的重要方向。
2.2现阶段存在的问题现阶段电梯控制技术中存在的问题主要有：第一，电梯的节能问题。
随着电梯的广泛应用，电梯需求量不断攀升，其对能源的消耗也在相应增加，实现能源的高效利用是电梯控制技术发展中主要解决的问题之一。
第二，电梯运行效率。
电梯作为载具，在技术改进的过程中如何确保电梯安全的基础上实现运行效率的提升也是未来电梯控制技术发展的重点。
第三，控制器性价比问题。
当前我国研发的电梯技术核心设备同国外成熟的技术相比具有周期长、成本高的问题，部分电梯企业为提高效率从国外引进技术，价格也较高，电梯设备整体性价比不高。
3电梯控制技术发展方向现阶段各行各业的新技术涌现给电梯控制技术的发展提供了“源泉”，诸如近年来已经得到快速发展的同步和异步电动机、能量回馈技术以及节能群控技术等能满足节能的要求,尤其是能量回馈技术，对于度地将制动能量回收利用。
电动汽车制动能量回收控制策略研究
混合动力汽车制动能量回收控制策略研究
制动能量回收系统组成
01
02
03
电机/发电机
在制动过程中，电机/发电 机将车辆的动能转化为电 能。
电池
储存转化后的电能，并在 需要时为电机提供电力。
控制单元
负责管理和优化制动能量 回收过程。
制动能量回收原理
当车辆减速或制动时，电机/发 电机将车辆的动能转化为电能。
进行多种工况下的仿真实验，分 析控制策略的性能表现和优缺点。
根据仿真结果，对控制策略进行 优化和改进，提高其实用性和适 应性。
04
混合动力汽车制动能量回收控制策略
实现
控制硬件选择与搭建
控制硬件
选择适合的电机、电池、传感器等硬件设备，确保能够实现制动能量回收功能。
硬件搭建
根据设计要求，搭建硬件电路和控制系统，确保系统的稳定性和可靠性。
转化后的电能被储存到电池中， 以供后续使用。
控制单元根据车辆的行驶状态和 电池的充电状态，优化制动能量
回收过程。
制动能量回收的优缺点
优点
提高能源利用效率，减少对传统能源 的依赖，降低排放。
缺点
增加车辆重量和成本，可能影响制动 性能和驾驶体验。
03
混合动力汽车制动能量回收控制策略
设计
控制策略目标与要求
制方法等。
研究趋势
随着人工智能和大数据技术的发展，制动能量回收控制策略的研究也在不断深入。未来， 制动能量回收控制策略将更加智能化、自适应和高效化，能够更好地适应复杂的行驶环 境和工况，提高汽车的节能减排效果。同时，随着新能源汽车的普及，制动能量回收控
制策略的研究也将更加注重实际应用和产业化发展。
02
研究意义
电动汽车制动力控制与能量回收技术研究
电动汽车制动力控制与能量回收技术研究随着环保意识的日益提高和传统燃油车的环保压力，电动汽车（EV）作为一种清洁能源交通工具，越来越受到人们的关注。
电动汽车在行驶过程中，不仅需要高效的制动力控制系统以确保行车安全，还需要利用制动能量回收技术实现能源的高效利用。
本文将重点研究电动汽车制动力控制与能量回收技术，以满足电动汽车的高效性、安全性和环保性要求。
首先，电动汽车制动力控制是确保行车安全的关键技术之一。
传统的燃油车利用机械制动器来实现制动目的，而电动汽车则需要依靠电子控制系统来实现减速和制动。
制动力控制系统应能实时感知车速、车辆负载情况、路面状态等信息，并根据这些信息合理调整制动力。
一方面，合理调节制动力可以提供稳定的刹车性能，确保车辆在各种路况下的安全行驶。
另一方面，通过主动控制制动力的大小，还可以改善行车舒适性和制动能量的回收效率。
其次，能量回收技术是电动汽车的核心创新之一。
在传统的燃油车中，制动能量主要以热能形式散失到外界，造成能源的巨大浪费。
而电动汽车可以利用回收制动能量技术将部分制动能量转化为电能储存起来，以供后续行驶所需。
通过将制动过程中产生的动能转化为电能，电动汽车能够提高能源利用效率和续航里程。
常见的能量回收技术包括动力-电力转换技术、电动液压制动技术、电子制动技术等。
这些技术可以实现电能的回收和储存，为电动汽车提供动力和续航能力。
电动汽车制动力控制与能量回收技术研究还需要解决以下几个关键问题。
首先，如何实现准确的制动力控制。
制动力的大小直接影响着车辆的制动性能和行驶安全性。
因此，设计一种准确可靠的制动力控制系统至关重要。
该系统需要能够感知车辆当前的状态，包括车速、负载、路面情况等，并根据这些信息合理地调节制动力的大小。
在制动过程中，还需考虑到突发情况的处理，如紧急刹车。
因此，制动力控制系统需要具备快速响应的能力，以确保行车安全。
其次，如何提高能量回收效率。
能量回收技术能够提高电动汽车的续航里程和能源利用效率，但目前技术上还存在一些挑战。
混动汽车的车辆制动能量回收与再利用策略研究
混动汽车的车辆制动能量回收与再利用策略研究混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）是一种将内燃机和电动机结合起来的汽车，旨在实现更高的燃油效率和更低的尾气排放。
在传统汽车中，当驾驶员踩下刹车踏板时，车辆的制动能量将以热量的形式散失在大气中。
然而，混动汽车引入了车辆制动能量回收与再利用系统，可以利用制动能量来充电电动机的电池，从而提高车辆的能效。
一、混动汽车的车辆制动能量回收系统混动汽车的车辆制动能量回收系统主要由制动能量回收装置和储能装置组成。
制动能量回收装置通过电机驱动或液压装置实现制动能量回收，将制动过程中产生的动能转化为电能或其他形式的能量，然后将其存储在储能装置中。
1. 制动能量回收装置制动能量回收装置一般由电机、液压器或电磁装置组成，根据车辆类型的不同有所差异。
电机制动是最常见的制动能量回收方式，通过利用电动机的反作用力将车辆动能转化为电能，并将其送回电动机的电池进行存储。
液压制动能够直接将制动能量转化为液压能，并将其存储在液压器中。
电磁制动则是利用电磁感应原理将车辆动能转化为电能并储存。
2. 储能装置储能装置一般采用锂离子电池、超级电容器或氢燃料电池等。
锂离子电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命，适合储存制动能量并实现回收。
超级电容器则具有高功率密度和快速充放电特性，适用于短时间内储存并释放制动能量。
氢燃料电池则可以将制动能量转化为氢气并储存，为后续的行驶提供动力支持。
二、混动汽车的车辆制动能量再利用策略混动汽车的车辆制动能量回收后，需要合理地再利用这些能量以提高整车的能效。
以下是几种常见的车辆制动能量再利用策略。
1. 车辆动力系统辅助供能制动能量回收装置可以将回收的能量回馈给动力系统，为汽车提供辅助能量，减轻内燃机负荷，降低燃油消耗。
回馈能量可以直接供应给电池，或者通过控制电机将能量输出给车辆动力系统。
2. 辅助设备供能制动能量可以用于供能给车辆的辅助设备，例如电源系统、空调系统、座椅加热系统等。
电动汽车制动能量回收控制策略的研究
自动化与仪器仪表５９３％。
此阶段充电电流最大值为７６９Ａ．为ｒ准确描述能量叫收的效果，引入ｒ一个新的单位“安秒／Ａｓ”（即时间以秒为单位对电流的积分）来衡量能量的大小。
第三阶段：电机转速变化范围为１５００ｒ／ｍｉｎ～５００ｒ／ｍｌｎ，电机的发电效率变化范围为０８２～０．６，要求制动时间ｆｔ≤２ｓ一仿照第一阶段的分析方法可得，取Ｆ０＝３０００Ｈ、Ｋ＝３０时，制动时削为１８８ｓ，回收能量为４２．１Ａｓ，平均加速度为一２．叭ｍ／ｓ２。
此时乜ｌ收能量较最大值减少２３％，而平均加速度为最大值的７４１％，此阶段充电电流最大值为３５．９Ａ，４仿真模型及结果根据汽车动力学理论口１并结合其它相关方程可得仿真模删：驸动力合力：ｔ＝一十Ｆ，＋，，＋＾’。
其中．Ｆ为作井ｊ于卞轮上的驱动力合力，Ｒ为滚动摩擦力，Ｆ为加速阻力，Ｆ．为坡度阻力，Ｆ。
为窄气阻力。
在城市Ｔ况下，Ｆ．和虬口ｒ忽略。
车体运动由程：ｌ，＝ｒ旷Ｆ／Ｍ出车轮缸载功率：Ｐ．＝ｔｒ＝（Ｆ一，，）ｒ充电电流：，＝Ｋ．Ｋ：＿ｌｉ－，Ｆ，（Ｖ［，／Ⅳｒ血）／ｕ控制｝１标：ＭＡｘ｝他约束条件：８≤ｒ≤１２，０≤Ｋ其中，车体质量为肘，瞬时车速为ｙ，制动初始车速为ｙ¨电制动结束时车速为ｒ．，充电电流为，，电池端电压为“。
其它符弓含义与前相同、ｎ·ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下建抗仿真模型，口Ｔ得电机转速曲线如图ｊ所示，充电电流曲线如图２所示，回收能量曲线如图３所示。
５制动能量回收控制算法功效的评价以初始速度为６０ｋｍ／ｈ的电制动典型过程为例，经仿真计算可得．回收能量Ｉ叶车体总动能的６５４％，其余的３４６％为机械刹午和电刹车过程中的损耗。
以我国轿车２５循环１＿况为例，考虑到摩擦阻力及各部分效率的问题，回收能量占总耗能的２３．３％。
图ｌ电机转速曲线３６本刊投稿邮箱：ｅｔａ＠ｎｃｓｅ．ｃｏｍ．ｃｎ圈３回收能量曲线实验证明，水文提出的制动能量回收控制策略是简洁有效的。
混合动力电动汽车制动力分配方案研究
作者简介：刘斌（1987—），女，讲师，硕士研究生在读，新疆交通职业技术学院汽车工程学院专业教师，研究方向：车辆与发动机性能研究。
［摘要］为最大限度回收混合动力汽车制动能量，使汽车的续航里程有效增大，制动力分配方案的选择是至关重要的环节，总结两种制动力分配方案，其中提出利用模糊控制的“动态”能量回收制动力分配方案，并总结它的可行性及实用性，为混合动力电动汽车制动力分配模型及策略的研究提供参考基础，以期将混合动力电动汽车的制动能量回收效率进一步提升。
［关键词］混合动力电动汽车；制动力分配；制动能量回收；再生制动系统［中图分类号］U469.72［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2018）03-0186-02混合动力电动汽车制动力分配方案研究刘斌1，2，潘江如3（1.新疆农业大学交通与物流工程学院，新疆乌鲁木齐830052；2.新疆交通职业技术学院汽车工程学院，新疆乌鲁木齐831401；3.新疆工程学院，新疆乌鲁木齐830091）通常，汽车制动能量通过摩擦的方式转为热能散发在大气中，这就造成了资源的浪费。
混合动力电动汽车便可将汽车制动能量进行回收，而制动力分配方案是影响制动能量回收效率的一个主要因素。
一、理想的前后轮制动力分配在任何路面条件下，都能满足前后车轮同时抱死拖滑的前后轮制动器制动力分配曲线称为理想的制动力分配曲线（I 曲线），如图1。
0.2φ=0.10.30.4φ=0.10.20.30.4I 曲线图1理想的制动力分配曲线（I 曲线）F μ2F μ1需要指出，I 曲线（也就是理想的制动力分配曲线）仅取决于车辆的质量参数，和路面无关。
同时，由于“理想”是指车辆前车轮和后车轮刚好同时抱死，而车辆制动时，经常是某一轴的车轮先抱死，伴随着制动力加大过程，另一轴的车轮随即抱死，所以，车辆前后车轮制动力通常不是按照I 曲线的规则进行分配的。
为了混合动力电动汽车能够尽可能地收集制动能量，应在保证混合动力电动汽车制动时的方向稳定性情况下将制动力尽可能地分配到前轮。
混合动力汽车制动能量回收与ABS控制策略研究
混合动力汽车制动能量回收与ABS控制策略研究（武汉商学院机电工程与汽车服务学院，武汉430056）本文基于常规混动汽车（HEV）的制动控制逻辑，提出同时兼顾制动能量回收与车辆制动稳定性的控制策略。
采用逻辑门限控制方法对混动车辆的常规ABS 控制逻辑进行修改，并将制动能量回收系统进行集成，形成制动能量回收与ABS 控制策略，兼顾车辆经济性与制动安全性能。
最后运用ADVISOR软件进行仿真运行，对课题所提出的相关控制逻辑进行分析，并验证其运行的合理性及可行性。
标签：混合动力;制动能量回收;控制策略0 前言混合动力汽车同时采用传统发动机和电动机作为其动力源，在车辆制动工况下，有效地将车辆制动时的能量转换为电池的电能并加以存储，作为电动机工作时的能量来源，对比传统内燃机，其在相同的行驶里程下具有更高的燃油经济性和更低的排放性能。
现如今，为保证车辆在制动尤其是紧急制动时车身的稳定性，几乎所有的汽车都装配有ABS系统，那么怎样使得HEV车辆在ABS系统起作用时，最大程度地回收制动能量，对于延长车辆行驶里程，改善整车使用率来讲，是HEV汽车一个及其重要的研究方向。
1 传统汽车前、后轴制动力分配为满足混动车辆制动时驾驶员的需求以及达到相关规定对制动效果的要求，应对传统汽车前、后轴制动力分配进行分析。
为了避免制动时由于后轴抱死而发生的侧滑现象，车辆制动时理想的制动力分配曲线应随时处于实际制动力分配曲线上方。
同时为了避免制动时由于前轴抱死而发生的车辆转向能力丧失的现象，实际制动力分配曲线应越靠近理想制动力分配曲线。
2 制动能量回收系统原理分析传统汽车在制动过程中，其动能被转化成制动器工作所产生的摩擦热能而散发到大气中，从而实现车速的降低，因此制动时的能量不能加以利用而白白浪费掉。
如图1所示，减小电动机工作时的频率可达到对电动机减速的目的，电机转速随着工作频率的下降而减小，但由于电机转子旋转惯量的存在，转子转速并不会马上下降，此时定子所产生的反电动势会大于变频器直流端的输出电压，电机将转换为发电机的工作状态（再生制动），产生的电能会被储能装置所吸收。
混合动力电动汽车再生制动控制策略研究
混合动力电动汽车再生制动控制策略研究•绪论•混合动力电动汽车再生制动系统概述•再生制动控制策略设计•仿真分析与验证•实车试验与结果分析目•总结与展望•参考文献录01绪论1研究背景与意义23混合动力电动汽车在节能减排方面具有重要意义针对混合动力电动汽车再生制动系统的研究能提高车辆的能源利用效率为实现混合动力电动汽车的可持续发展提供技术支持和理论指导国内外研究现状及发展趋势国内外的相关研究主要集中在再生制动系统的建模和控制策略的设计发展趋势是向更加智能化的控制策略方向发展一些研究者提出了基于模糊逻辑和神经网络的再生制动控制策略一些研究者将滑模控制理论应用于再生制动控制策略中研究混合动力电动汽车再生制动系统的控制策略，包括再生制动的建模、控制策略的设计和仿真分析研究内容通过理论推导和仿真分析相结合的方式，设计出更加智能和高效的再生制动控制策略，并进行实验验证研究方法研究内容和方法02混合动力电动汽车再生制动系统概述混合动力汽车结构混合动力汽车主要包括内燃机、电动机、电池等组成。
其中，内燃机与电动机通过变速器和耦合器等连接，提供动力输出。
电池组提供电力给电动机，同时通过能量管理系统实现能源的回收与分配。
工作原理混合动力汽车在起步和低速行驶时，主要依靠电动机提供动力；当速度提升时，内燃机开始介入，同时电动机继续提供辅助动力。
在减速和制动过程中，内燃机停止工作，电动机转换为发电机，将动能转化为电能并存储于电池组中。
混合动力电动汽车结构及工作原理再生制动系统主要由电动机、发电机、控制器、电池组等组成。
再生制动系统组成在制动过程中，电动机转换为发电机，将车辆的动能转化为电能并存储于电池组中。
同时，控制器根据车辆制动需求和电池组的电量状态，调整发电机的发电量，保持车辆制动平顺和稳定。
工作原理再生制动系统组成及工作原理电动机/发电机作为再生制动系统的核心部件，电动机在制动过程中将车辆动能转化为电能，发电机在电动机转换为发电机的状态下，为电池组充电。
电动汽车制动能量回收控制系统和策略研究
电动汽车制动能量回收控制系统和策略研究摘要：近年来，我国的汽车行业有了很大进展，电动汽车的数量也在不断增加。
传统汽车工业的发展带来环境污染、气候变暖、能源危机等问题，电动汽车在各国政府的大力扶持下迅速发展。
作为提高电动汽车续航里程与能源效率的有效方法，制动能量回收技术已成为一项通用性关键技术，但目前制动能量回收技术的研究集中在控制策略研究上，少有针性能评价的研究。
论文首先分析线控制动系统产品设计，其次探讨制动能量回收性能测试方法，最后就电动汽车制动能量回收控制系统和策略进行研究，以供参考。
关键词：电动汽车；制动能量回收；线控制动；控制策略引言由于全球变暖、大气污染和能源危机等问题，新能源汽车的研究与发展成为汽车行业的大势所趋。
研究表明，传统汽车在制动过程中会以热能的形式消耗将近一半的有效牵引能量，而配备有制动能量回收系统的新能源汽车能够回收部分损耗的能量。
制动能量回收技术作为新能源汽车的一项关键技术，对于增加汽车续航里程和整车经济性具有重要意义。
1线控制动系统产品设计目前，较成熟的技术方案是博世的TWOBOX，该产品利用ESC-hev调节制动液压，配合电子制动助力器（ibooster）实现制动能量回收。
其他的方案包括采用双制动主缸、在制动回路中额外设置蓄能器和增加电子制动助力器空行程。
在博世的方案中，需要联合使用其ibooster和ESChev这两个产品才能实现能量回收功能；双制动主缸和增设蓄能器的方案对原有制动回路的改造较大，且对安装位置的要求较高；增加电子制动助力器空行程的方案则会影响用户的使用体验和行车安全。
产品的结构主要包括油壶、制动主缸缸体、储液腔、电磁阀、控制器、助力电机、齿轮、丝母、丝杆、出力杆、输入杆、推杆和行程传感器等。
输入杆通过连接机构与制动踏板相连以传递制动意图，而与出力杆之间无机械连接。
当制动踏板被踩下时，输入杆带动推杆移动，行程传感器感应到位移而生成相应的信号。
控制器根据行程传感器的信号，决策出助力电机应当输出的扭矩，再将相应的控制信号发送到助力电机，控制电机动作。
混合动力汽车能量回收制动控制策略研究
性的作用。
在 NEDC 循环中，总共有 14 段区间 处 于 制 动 状
态，各个减速段的动能计算统计如表 3 所示。
表 3 NEDC 循环制动能量统计表
序号 制动次数 起 / 停车速（km / h）
1
4
15 ~ 0
高技术通讯 2007 年 8 月 第 l7 卷 第 8 期
混合动力汽车能量回收制动控制策略研究!
彭 栋! 殷承良 张建武 朱 禹! 李 铮!
（上海交通大学机械与动力工程学院汽车工程研究所 上海 200030） （! 东风电动车辆股份有限公司 武汉 430056）
摘 要 为了满足混合动力电动汽车（HEV）制动安全性的要求并使其有 效地进 行能 量回 收，在分析比较了不同能量 回 收 制 动 控 制 策 略 的 基 础 上，针 对 EO7200HEV-C 并 联 型 混 合 动力汽车的制动系统设计开发了一种全新的综合制动控制策略。该控制策略采用逻辑门 限控制逻辑对传统的液压制动力矩进行动态 调 整，采 用 模 糊 控 制 逻 辑 对 电 机 施 加 的 能 量 回收制动力矩进行动态调整，两者的有效 结 合 确 保 了 制 动 安 全 下 的 能 量 有 效 回 收。仿 真 及试验结果验证了该控制策略的有效性和稳定性。 关键词 混合动力电动汽车，制动控制策略，能量回收制动，液压制动
动力学仿真研究领域。纵向力的表达式为：
Fx "· Fz
=（l - exp（ - # -
El ·#2
-（
E
2 l
+
ll2 ）·#3 ））·#
（3）
这里 # 表示纵向相对滑移率，El 为拟合参 数，它 是
垂直载荷 Fz 的函数，通常被作为轮胎的曲率因子进
电动汽车制动能量回收控制策略的研究
+ 对 应 电 机 转 速 为 <3%%8 9 5:;, " 电 制 动 结 束 速 度 为 3?<05 9 >+ 对 应 电 机 转 速 为 3%%8 9 5:;, " 要 求 加 速 度 的 绝 对 值 小 于 &5 9 6 & " 速 度 曲 线 尽 量 平 滑 & 中 度 档 位 刹 车 时 规 定 制 动 时
+(, 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"
+(- 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
" 制动能量回收控制算法
"#$ 制 动 过 程 分 析
经推导可得 " 一次刹车回收能量 !"# ( # & # - + ! $%& ’ ( , ! 特 定 刹 车 过 程 中 " 车 体 动 能 衰 减 !$ 为 定 值 ! 特 定 车 型 的 机 械 传 动 效 率 #( 和 滚 动 摩 擦 力 &’ 基 本 上 是 固 定 的 ! 对 蓄 电 池 来 说"制 动 能 量 回 收 对 应 于 短 时 间+不 超 过 &%6, ’ 大 电 流 + 可 达 (%%=, 充 电 " 因 此 能 量 回 收 约 束 条 件 ( & % 可 忽 略 " 充 电 效 率 #- 也 可 认 为 恒 定 & 对 于 电 机 来 说 " 在 制 动 过 程 中 " 其 发 电 效 率 #& 随 转 速 和 转 矩 的 变 化 而 变 化& 制动距离 ( 取决于制动力的大小和制动时间的长短& 由以上分析可知"如果电池状态+包括放电深度’初 始充电电流强度,允许"回收能量只与发电机发电效率
混动汽车的车辆制动能量回收与再利用研究
混动汽车的车辆制动能量回收与再利用研究混动汽车是一种结合了内燃机和电动机的动力系统，通过最大程度地利用能量回收与再利用来提高燃油利用率和减少对环境的影响。
车辆制动是一个潜在的能量回收来源，通过研究和应用恰当的技术，可以将制动能量转化为可再利用的电能，进一步提高混动汽车的效率。
一、混动汽车的工作原理混动汽车采用了内燃机和电动机两种不同的动力系统，并通过电池储能装置将电能储存起来。
在起步和低速行驶时，电动机主要提供动力；在高速行驶和急加速等较高负荷工况下，内燃机提供动力，并且通过发电机将多余的能量转化为电能并储存到电池中。
二、车辆制动能量回收的意义在车辆行驶过程中，常常需要制动来减速或停车，这时制动能量被转化为热能耗散掉，浪费了可利用的能量。
对于混动汽车来说，利用车辆制动时产生的能量回收与再利用，能够减少能源消耗、降低油耗，并且减少对环境的污染，具有重要意义。
三、混动汽车的制动能量回收方案目前，有几种常见的制动能量回收方案被广泛应用于混动汽车中。
1.再生制动系统（Regenerative Braking System）再生制动系统是将动能转化为电能的一种制动能量回收方案。
当驾驶员踩下刹车踏板时，电动机切换到发电模式，通过发电机将制动转动能量转化为电能，并存储到电池中。
这种系统可以提供相当程度的能量回收效益。
2.电磁感应制动系统（Electromagnetic Induction Braking System）电磁感应制动系统通过利用电磁感应现象来回收制动能量。
在制动时，车辆的轮胎和驱动电机之间的相对运动会产生电磁感应，进而产生涡流，并将制动时的动能转化为电能并储存起来。
3.超级电容器制动系统（Supercapacitor Braking System）超级电容器制动系统是将制动能量储存在超级电容器中，并在需要加速时将储存的能量释放出来。
这种系统具有能量储存密度高、充电速度快的特点，能够更高效地回收和释放能量。
电动汽车制动能量回收控制策略研究
10.16638/ki.1671-7988.2020.07.006电动汽车制动能量回收控制策略研究王浩，王铁（沈阳理工大学汽车与交通学院，辽宁沈阳110159）摘要：电动汽车续航短是一个突出的问题，而能量回收技术对于增加电动汽车的行驶里程是比较有效的办法。
文章根据制动强度来分配前后轮制动力以及电机制动力的比例，通过电机参与制动，进行能量回收。
用MATLAB/ Simulink与cruise软件联合仿真，仿真结果表明使用该控制策略的电动汽车取得了良好的能量回收的效果。
关键词：电动汽车；能量回收；控制策略；仿真分析中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)07-19-03Research on braking Energy recovery Control Strategy of Electric vehicleWang Hao, Wang Tie( School of Automobile and Communications, Shenyang Ligong University, Liaoning Shenyang 110159 )Abstract: The short mileage of the electric vehicle is a obvious problem, and the energy recovery technology is a more effective way to increase the driving mileage of the electric vehicle. In this paper, the power of the front and rear wheels and the proportion of the power of the electric mechanism are distributed according to the braking strength, and the motor is involved in the braking and the energy recovery is carried out. The simulation results of MATLAB/ Simulink and the cruise software show that the electric vehicle with this control strategy has the good energy recovery effect.Keywords: Electric vehicle; Energy recovery; Control strategy; Simulation analysisCLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)07-19-03前言电动汽车在进行能量回收的时候，采用再生制动，可以有效弥补传统汽车在制动方面的不足[1]。
电动汽车制动能量控制及回收的研究
河勺摘要：汽车行业的发展，带来的是大气污染以及地球污染物等环境问题，慢慢也成为全球热议的话题。
近年来电动汽车的崛起，以及清洁能源的使用缓解了这一问题。
电动汽车从长远来看其维修低于传统汽车并且电动汽车采用的制动能量回收系统缩小了电动汽车与传统汽车的差距，提高了燃料经济性，也为电动汽车的后续发展奠定了基础。
关键字：回收;再生制动;SOC状态;动态分配电动汽车制动能量控制及回收的研究德州学院汽车工程学院闫志坚在专业课学习中，本人对电动汽车回收能量产生浓厚的兴趣，因此本文主要是关于电动汽车制动能量回收控制，通过MATLAB建模来分析探究动态分配下制动能量回收效率以及SOC值大小对制动能量回收效率的影响。
1行业内汽车发展以及汽车制动能量回收的意义汽车行业的发展带来的大气污染问题以及能源问题为人类生存带来困扰。
相关数据表明，在城市驾驶中大约有三分之一到二分之一的能量用于制动，制动能量回收的出现改善了这一问题，也相当于汽车行业的一大升级。
为缩小行驶里程上与传统汽车的差距，多采用制动能量控制回收的方案,制动能量再生提高能量利用率，减少摩擦产生的热量消耗不仅仅能提高电动汽车的行驶里程,提高了燃料经济性,更是能延长机器寿命、节约成本的重要举措叫制动能量再生能量取决于回收效率和汽车驾驶模式，驾驶模式由道路概况、交通状况和驾驶风格决定。
自最早的实验以来,电动汽车一直使用再生制动,但这通常是一个复杂的事情,驾驶员必须在各种操作模式之间转换以便使用它。
但从1967年开始,电子设备的改进使这一过程完全自动化。
当使用制动踏板时，电动机控制器自动开始电池充电。
许多现代混合动力和电动车辆使用这种技术来扩展电池组的范围，特别是那些使用交流传动系统（大多数早期设计使用直流电源）的电池组。
在目前众多电动汽车品牌中，特斯拉将这一技术运用成熟,以致于使其走在世界电动汽车发展的前列。
国内品牌中，如比亚迪“宋”也搭载了这一黑科技,并得到了业界的一致好评。
混合动力电动汽车再生制动能量回收策略研究
谢谢各位老师的批评指导
2012.10.27
570一574. [15]周加洋.混合动力电动汽车再生制动能量回收的研究[D].武汉理工大学.2011. [16]S.Motoama, i, K.Isoda Effect of traction force distribution control on vehicle dynamics[J].
IEEE Transaction on Vehicular Technology.2004,2(6):872—881. [9]朱伯比.论现代汽车的制动性能及对策[J].汽车工程.1997,19(2):89一95.
6.参考文献
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4.拟选课题研究的技术路线
第四步：将此模型嵌入到ADVISOR软件混合动力电动汽车的部件 模型中进行仿真，仿真观察超级电容的SOC变化曲线。
图3 ADVISOR软件仿真图
4.拟选课题研究的技术路线
在已有的研究资料中用过的再生制动策略有如下几种： 最优制动感觉策略；最优能量回收策略；根据制动能量分
3.MATLAB/Simulink仿真工具的使用，为拟选课题的研 究提供了技术设备。
4.ADVISOR软件在混合动力汽车的研究方面被广泛 应用，并且取得了很大的成功。
电动汽车制动能量回收控制措施研究
电动汽车制动能量回收控制措施研究摘要：传统汽车制动方式是以机械制动或摩擦制动为主。
制动过程会消耗部分动能，并且大部分能量会被转化为热能而散失，造成极大的能量浪费。
电动汽车在进行制动时，可以基于驱动电机的可逆性，及时由驱动状态转换为发电状态。
合理利用制动能量回收，能够将制动过程中产生的能量进行利用，并传输回电池系统，达到良好的能量回收效果。
当前，国内外学者在这方面的研究已经逐步深入，并应用于设计方案中。
关键词：电动汽车；制动能量；回收；控制措施1能量回收技术原理随着电动汽车的发展和普及，电动汽车的保有量逐年上升。
与此同时，由于电动汽车续航里程不足、充电困难、电池衰减等问题导致市场上产生大量的客户抱怨。
相对于提升电池容量，缩短充电时间等一系列电池技术突破，高效的能量回收技术能在很大程度上提升电动汽车续航里程。
同时由于能量回收过程将产生一定的减速感，通过执行不同的扭矩策略，在回收部分电能的同时，可提升车辆的驾驶感受。
能量回收包含制动能量回收和滑行能量回收。
当驾驶员踩下刹车踏板进入制动状态，或者同时松开加速踏板和制动踏板进入滑行，整车控制器VCU(VehicleControlUnit）通过CAN总线向电机发送工作模式切换指令，并请求一定的负扭矩，电机执行VCU的扭矩请求，由驱动模式进入能量回收模式。
在能量回收过程中，电机内部将发生以下变化过程：电机转子的旋转速度超过给定频率下的同步转速，也即超过电机内部同步旋转磁场的转速，造成转子切割磁力线的方向相反，转子上感应电势以及感应电流的方向相反。
电机产生的电能通过逆变器的反向二极管回馈到电池中，从而实现动能到电能的转变回收。
在电动汽车上，只有驱动轮的制动能量可沿着与之相连接的驱动轴传送到能量存储系统，另一部分的制动能量将由车轮上的摩擦制动以热的形式散失于大气中。
2能量回收模型介绍车辆制动时，控制器通过对此时整车情况的分析处理，分配电机制动力及机械制动力的比例进而控制驱动电机产生相应的制动力。
最新-电动汽车制动能量回收控制策略的研究 精品
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最优控制策略，给出了仿真模型及结果，最后基于仿真模型及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。
范文先生网收集整理１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。
１１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。
１２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。
电动汽车制动能量回收控制系统和策略研究
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文章编号:1004-2539(2011)12-0034-03混合动力电动汽车制动力分配及能量回收控制策略研究金宇华1张庭芳2刘建春2(1江西消防车辆制造厂,江西南昌330031)(2南昌大学机电工程学院,江西南昌330031)摘要制动能量回收是混合动力汽车相对于传统燃油汽车的巨大节能优势来源之一。
利用再生制动,可以将制动过程中的动能转化为电能储存到电池当中,以备驱动时使用,提高整车的能量利用率。
深入研究了如何协调控制摩擦制动和再生制动之间的分配比例,在保证制动稳定性前提下,尽可能多地回收制动能量,并对ADVISOR中再生制动控制策略模块进行二次开发。
关键词混合动力汽车再生制动摩擦制动控制策略Research of Braking Force Distribution and Energy RecoveryControl Strategy of Hybrid Electric VehicleJin Yuhua1Zhang Tingfang2Liu Jianchun2(1Jiangxi Fire Vehicle Fac tory,Nanchang330100,China)(2Mechanical Engi neering College,Nanc hang Uni versity,Nanchang330031,Chi na)Abstract Braking energy recovery is one of resource of HEV great advantage over traditional vehicles.Through regenerative braking,kinetic energy in the c ourse of braking can be transfor med to electricity energy into battery which can be utilized again when driving,so the vehicle energy efficiency is improved.So it.s necessary to research on how to coordina te and control the assignment proportion between friction brake and regenerative brake,and try to recycle braking energy as much as possible under the precondition tha t brake security is ensured,and then the secondary de-velopment of regenerative braking control strate gy module in simulation software ADVISOR is carried out.Key words Hybrid electric vehicle Regenerative braking Friction brake Control strategy0引言在混合动力电动汽车中,通过再生制动能够回收一定的制动能量,提高能量利用效率,但同时须确保再生制动和机械制动相协调[1],才能形成一个安全、稳定和高效的制动系统。
1ADVISOR制动力分配方案ADVISOR提供的制动力分配方案中,制动过程中各制动力承担的份额根据车速变化而变化,电机再生制动力所占份额随着车速的增大基本呈线性增长。
由于该分配方案相对静态,无法实现在各种变化的工况下均实现最大程度的制动能量回收;另外,制动力随车速变化导致再生制动系统稳定性也不易于满足要求。
2最佳制动能量回收方案为充分发挥制动系统中回收能量的潜力,同时有保证制动时汽车的稳定性和安全性,并满足EC E制动法规的要求[2],本节中研究最佳制动能量回收控制策略[3],其原理是在满足给定制动减速度指令的总制动力情况下,尽可能多地回收制动能量,因此在进行制动力分配时,在不抱死的前提下尽量使再生制动力最大,充分发挥电机制动能力,以达到多回收能量的目的。
为在满足在ECE制动法规要求的前提下尽可能多地回收制动能量,控制系统需要同时对电机制动力和摩擦制动力进行精确控制,并防止在路面附着系数变化时发生单个车轮先抱死。
制动力制动份额随制动强度的变化关系如图1所示。
在建立控制策略模块时,将ADVISOR中根据速度信号查表改为根据制动减速度信号查表,其他输入、输34机械传动2011年出信号保持不变。
但由于ADVISOR 仿真软件采用前向路径与后向路径相结合的混合仿真方法[4],在此需对制动控制策略模快和制动力分配模块进行修改[5],如图2、图3所示,制动力分配模块中所用的查表数据由图1中特征点确定,计算结果见表1。
图1制动力分配关系图2优化后的制动控制策略模块图3 优化后的制动力分配模块表1 电制动与前轴摩擦制动份额的数据查表制动强度z 制动减速度a电制动份额y 1前轴摩擦制动份额y 20~0.10~1100%00.1~0.31~382.5%~100%0~11.7%0.3~0.533~5.378.3%~82.5%11.7%~14.3%0.53~0.65.3~648.4%~78.3%14.3%~34.3%0.6~0.646~6.435.9%~48.4%34.3%~42.8%0.64~0.76.4~70~35.9%42.8%~72.8%0.7~0.847~8.4072.8%~74.8%0.84~18.4~1074.8%~75.7%3 基于模糊逻辑的制动力分配及能量回收控制策略基于模糊逻辑的制动力分配控制系统结构包括两个模块,第1个模块为模糊推理模块,包括3个输入和1个输出,输入量为车速、电池SOC 和制动踏板行程,输出归一化为电动机制动力比例系数;第2个模块为制动力矩修正模块,结合制动踏板输入信号及模糊推理器输出,最终分配电机制动力矩和机械制动力矩[6],如图4所示。
图4 基于模糊逻辑的制动力分配及能量回收策略示意图模糊控制器的三个输入分别是车速、制动踏板行程、以及电池SOC 。
模糊控制器中输入量分别规定为下列模糊子集,并设计了隶属度函数:E(V)={high,middle,low},模糊子集high 、low 、middle 分别表示当前车速比较高、很低和一般;E (SOC )={high,middle,low},模糊子集high 、low 、middle 分别表示电池电量处在较高、较低、一般的状态。
E (Pos)={high,middle,low},模糊子集high 表示驾驶员对制动力矩需求较大;middle 表示对制动力需求一般;lo w 表示对制动力需求较小。
然后根据大量实验和总结,总结出模糊规则,以确定车辆速度、蓄电池荷电状态与电机再生制动力比例的关系,模糊推理规则库如表2所示。
表2 模糊推理规则表I Vi Posi SOCi fi I ViPosiSOCifi1l owlow hi gh s maller 15high middle middle middle 2middlelow hi gh s maller 16lowhigh middle middle3high lowhi ghs maller 17middle high middle middle 4l owmiddle hi ghs maller 18high high middle middle 5middle middle hi gh s maller 19lowlo w l ow hi gh 6high middle hi gh s maller 20middle lo w l ow hi gh 7l owhi ghhi gh s maller 21high lo w l ow hi gh 8middle hi gh hi gh s maller 22lowmiddlel ow hi gh 9high hi gh hi ghs maller23middle middle l ow hi gh 10l owlow mi ddle middle 24high middle l ow hi gh 11middle low mi ddle middle 25lowhighl ow hi gh 12high lowmi ddle middle26middle high l ow hi gh 13l owmiddle mi ddle middle27highhighl owhi gh14middle middle mi ddle middle最后需要将模糊控制量转变为精确量,考虑整车驾驶性能,采用加权平均法计算出对应的电机再生制35第35卷 第12期 混合动力电动汽车制动力分配及能量回收控制策略研究动所占比例,进而求得电机的制动转矩。
4再生制动控制策略性能分析根据以上制定的能量回收控制策略,这里选择了欧洲EC E-E UDC和美国UDDS两种典型城市循环工况对再生制动系统的性能进行仿真[7],车辆主要部件仿真参数如表3所示。
表3车辆主要部件参数部件参数名称参数值驱动电机动力电池发动机传动系额定功率/kW25最大转矩/(N#m)55容量/Ah60电池组数25最大功率/kW45最大转矩/(N#m)81主传动比 1.1332蓄电池初始SOC值均为1,仿真完成后各控制策略下蓄电池剩余电量对比如表4所示。
表4蓄电池剩余电量比例再生制动控制策略方案ECE-EUDC工况UDDS工况无制动能量回馈0.76590.7368 ADVISOR制动力分配方案0.78440.7688最佳制动能量回收控制策略0.81320.9356基于模糊逻辑的制动力分配策略0.79120.9290由表3可看出,采用两种优化后制动能量回收控制策略后,在同样循环工况下车辆消耗的能量较无回馈制动和ADVISOR制动力分配方案大大减少,蓄电池剩余电量比例显著增加,最佳制动能量回收控制策略在回收能量方面优势最为明显。
另外,在模糊逻辑的制动力分配策略下,各部件的工作效率也得到一定程度的提高。
其次,选用CYC)NYCC及CYC)US06)HWY两种典型循环工况对ADVISOR制动控制策略和最佳制动能量回收控制策略进行比较分析,仿真结果如下,图5和图6为蓄电池SOC变化过程比较,表5为两种策略下的油耗、排放对比。
图5纽约城市工况下电池SOC变化过程比较图6美国高速公路工况下电池SOC变化过程比较表5两种循环工况下两种策略的油耗、排放对比纽约城市工况美国高速公路工况耗油量/L HC/(g/km)CO/(g/km)NO x/(g/km)耗油量/L HC/(g/km)CO/(g/km)NO x/(g/km) AD VISOR再生制动控制策略11.1 1.69510.6350.894 5.60.375 6.490.342最佳制动能量回收控制策略10.6 1.6429.6820.872 5.60.368 6.4820.34仿真结果表明,在CYC)NYCC工况下最佳制动能量回收控制策略下仿真结束时蓄电池剩余电量更多,油耗节省0.5L,排放也有所改善;但在C YC)US06) HW Y工况下,与ADVISOR再生制动策略相比,制动能量回收效率及排放改善上均优势不大。