纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究精选.
纯电动轿车制动能量回收系统研究
０ 前 言
制 动能 量 回收是 纯 电动 车产 品 开发 的关 键 技 术 之一 ， 该 系统 开发 需 同 时考 虑制 动 安全 性 、 能量
觉的前提下 。提出一种最大制动能量 回收控制策 略 ，并利用 Ｃ ｒ ｕ ｉ ｓ ｅ 软件对控制策略的有效性进行
第５ ２ 卷 第 ｌ Ｏ 期
Ｖｏ １ ．５ ２ Ｎｏ ．１ ０
农 业装 备 与车 辆工 程
Ａ Ｇ Ｒ Ｉ Ｃ Ｕ Ｌ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ＆Ｖ Ｅ ＨＩ Ｃ Ｌ Ｅ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ
２ ０ １ ４年 １ Ｏ月
Ｏｃ ｔ ｏ ｂ ｅ ｒ ２ ０１ ４
［ 摘 要］ 针对某款量产的纯电动轿 车， 设计 并开发 了 基于Ａ Ｂ Ｓ系统的制动能量回收 系统。 在满足驾驶性能要 求的前提下 ． 提 出了一种高效的制动能量回收控制策略。通过 Ｃ ｒ ｕ ｉ ｓ ｅ 平台
仿真验证了控制策略 的有效性 ， 并在样车 中开展 制动 能量 回收 系统的实车验证 ， 仿真和实车验证结果均表 明该
［ Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ ｐ ｕ ｒ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ； ｄ ｉ ｒ ｖ ｅ ｒ ｎｇ ａ ｅ ； ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ；ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｙ ｇ
（ Ｔ ｈ ｅ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ｉ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ Ｃ ｉ ｔ ｙ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ２ ３ ０ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
纯电动汽车能量回收的复合制动控制策略研究
纯电动汽车能量回收的复合制动控制策略研究随着环境保护和能源危机的日益加剧，纯电动汽车成为未来可持续发展的重要解决方案之一。
而纯电动汽车的能量回收技术是提高续航里程和减少能源浪费的关键。
本文将探讨纯电动汽车能量回收的复合制动控制策略的研究进展，并就其在实际应用中的可行性进行讨论。
一、能量回收概述能量回收是指通过某种技术将机械能、动力能等转化为电能或储能，进而实现能量的再利用。
对于纯电动汽车而言，能量回收可以通过电动机的反向工作或轮毂电动机的制动过程中实现。
传统的制动系统采用摩擦制动，将动能转化为热能散发，造成能源的浪费。
而能量回收技术可以将制动时产生的动能转化为电能，并储存在电池或超级电容器中，以供后续的加速和行驶之用。
二、复合制动控制策略1. 制动能量回收系统制动能量回收系统是实现能量回收的核心机制，通常由电机、电池、超级电容器和控制系统组成。
在制动过程中，电机通过反向工作将动能转化为电能，并将其储存到电池或超级电容器中。
控制系统负责监测车辆的制动情况，调节电机的工作状态和能量的分配，以实现最大程度的能量回收。
2. 复合制动策略复合制动策略是指将传统的机械制动和电动制动结合起来，实现最佳的能量回收效果。
在行驶过程中，纯电动汽车可以通过普通刹车踏板进行机械制动，同时通过电控制动系统实现电动制动。
复合制动策略能够最大限度地利用机械制动和电动制动的优势，提高能量回收效率。
3. 制动力分配算法制动力分配算法是保证复合制动策略正常运行的重要技术手段。
它根据车辆的制动需求和实时状态，实现机械制动和电动制动之间的协调配合。
制动力分配算法可以根据制动踏板的行程、车速和电池状态等参数进行自适应调整，以实现最佳的能量回收效果。
三、可行性分析1. 技术可行性纯电动汽车能量回收的复合制动控制策略已经在实验室和实际车辆中得到验证。
相关实验研究表明，采用复合制动技术可以显著提高能量回收效率，将能量利用率提升至30%以上，以延长续航里程。
纯电动汽车制动能量回收策略优化研究
纯电动汽车制动能量回收策略优化研究摘要：纯电动汽车的主要缺点之一是续航里程不足，尽可能提升电动汽车制动能量回收率显得尤为重要。
基于某气压制动的电动专用车，综合考虑驱动电机、动力电池和相关法规等多种因素的影响，制订制动能量回收控制策略，运用Cruise和Simulink平台进行联合仿真，分析其对车辆行驶里程的影响，验证该策略的有效性。
关键词：纯电动汽车；制动能量回收；策略引言随着新能源汽车的发展，越来越多的专用车开始使用纯电动汽车。
据相关资料显示，在某些特殊工况，制动所消耗能量的占比甚至超过驱动电机输出能量的30%，因此高效回收制动能量对于提高电动汽车续航里程有着非常积极的作用，同时也可以延长机械制动系统的使用寿命。
1.系统方案设计制定电动汽车制动能量回收控制策略应考虑的关键的问题是：确保制动安全性的前提下如何分配机械制动力与电机再生制动力，尽可能多地回收制动能量。
目前，研究较多的制动能量回收控制策略主要有理想制动力分配策略、最佳制动能量回收策略和并联式制动能量回收控制策略。
理想制动力分配策略是对机械制动和电机再生制动独立控制，分别调节两种制动力在前后轮的分配从而实现前后轮制动力分配满足理想制动力分配I曲线。
最佳制动能量回收策略是在满足制动强度需求下，最大化进行制动能量回收。
并联式是保持原车机械制动系统不变，再生制动与机械制动两者叠加施加到前后轴上。
三种策略对比分析如表1所示。
本文研究的目标车型为纯电动物流运输车，拟选用并联式制动能量回收控制策略。
表1典型制动能量回收控制策略对比2.再生制动限制因素2.1电机最大转矩电机正常工作时的特性为：在额定转速以内，电机以恒转矩运行；在额定转速以外，电机以恒功率运行。
而电机再生制动转矩和电机工作输出转矩具有对称性，同时当电机以发电状态工作时存在一个最低转速，电机所能提供的最大制动转矩为：式中：T m_mot为电机最大制动转矩（N·m）；T max为电机峰值转矩（N·m）；P max为电机峰值功率（kW）；n为电机转速（r/min）；n0为电机发电状态最低转速（r/min）；n b为电机额定转速（r/min）。
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。
电动汽车驱动技术的能量回收方案研究
电动汽车驱动技术的能量回收方案研究随着全球对可持续发展的需求不断增长，电动汽车作为一种环保、高效的交通工具，受到越来越多消费者的青睐。
然而，随之而来的电池续航里程和充电时间等问题仍然限制了电动汽车的普及。
为了解决这些问题，研究人员们不断努力寻找能量回收方案，以提高电动汽车的续航里程和性能。
能量回收是指将车辆在减速、制动或行驶过程中产生的能量转化为可再利用的形式。
通过这种方式回收能量，可以减少对电池的依赖，提高电动汽车的能效，延长续航里程。
下面将介绍几种常见的电动汽车能量回收方案。
1. 制动能量回收制动能量回收是一种常见且较为成熟的能量回收方案。
当电动汽车减速或制动时，电动机会变为发电机，从车轮上获得动能。
这些动能被转化为电能通过电池进行储存，以便在加速时重新利用。
制动能量回收系统可以提高电动汽车的能效，减少能量浪费。
事实上，制动能量回收系统可以将制动过程中的能量回收率提高高达70%。
2. 再生制动能量回收再生制动能量回收是一种进一步提高能量回收效率的技术。
它通过在制动开始阶段将发电机连接到车轮上，在制动力施加之前就开始回收能量。
这种方式可以更快地装载电池，减少能量浪费。
再生制动能量回收系统的能量回收效率可以达到80%以上。
3. 储能装置储能装置是另一种电动汽车能量回收的方案。
它通过使用超级电容器或储存电池等装置，将制动能量存储起来以供以后使用。
储能装置可以在加速时释放储存的能量，以提供额外的动力，从而提高电动汽车的性能和续航里程。
4. 动态液压能量回收动态液压能量回收是一种新兴的能量回收技术。
它利用了制动能量转化为液压能量的过程，进一步提高了能量回收的效率。
通过将液压装置与电动汽车的动力系统相结合，动态液压能量回收可以将制动能量回收率提高到90%以上。
这种技术不仅提高了电动汽车的能效，还可以有效降低车辆的制动磨损。
总结起来，电动汽车驱动技术的能量回收方案研究包括制动能量回收、再生制动能量回收、储能装置和动态液压能量回收等。
新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用
新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用
新能源汽车在当今社会正变得越来越受欢迎，而制动能量回收技术作为其重要的创新之一，大大提升了新能源汽车的能效。
让我们一起深入探讨新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用。
制动能量回收系统是什么？
所谓制动能量回收系统，简单来说就是利用汽车制动时释放的能量，通过特定的装置将其转换为电能进行存储和再利用。
传统汽车在制动时，制动过程中产生的动能会转化为热能散失到空气中，而新能源汽车制动能量回收系统则将这部分能量收集起来，重新利用。
工作原理及关键技术
制动能量回收系统的工作原理主要是通过电动机将制动时产生的动能转换为电能储存到电池中，待需要时再释放给电动机来辅助汽车运行。
关键技术包括制动能量的捕捉、电能的存储和管理、以及能量再利用的控制系统等。
应用现状与优势
目前，越来越多的新能源汽车品牌开始广泛应用制动能量回收系统，例如特斯拉、日产等知名品牌。
制动能量回收系统的应用为新能源汽车带来了诸多优势，包括提升了能源利用率、降低了能耗排放、延长了电池寿命等。
未来发展趋势
随着新能源汽车市场的持续增长，制动能量回收技术也将不断完善与发展。
未来，该技术有望在更多汽车型号上得到应用，进一步提升新能源汽车的性能和竞争力。
新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用，不仅提升了汽车的能效和环保性能，也为汽车行业的创新发展带来了新的机遇和挑战。
随着技术的不断进步，相信制动能量回收系统将在未来发挥更加重要的作用，助力新能源汽车行业迈向更加绿色、可持续的未来。
电动汽车行业的制动能量回收技术研究
电动汽车行业的制动能量回收技术研究随着对环境保护和能源消耗的关注不断提高，电动汽车作为一种环保、节能的代表，受到越来越多人的青睐。
然而，目前电动汽车市场发展仍面临着制动能量浪费的问题，而制动能量回收技术的研究和应用则成为了电动汽车行业的热点问题。
在此背景下，本文将全面梳理当前电动汽车行业制动能量回收技术的研究现状及未来发展方向。
一、制动能量回收技术的研究现状随着电动汽车市场的不断扩大，制动能量回收技术成为了电动汽车行业研究的重点。
制动能量回收技术是指利用电动汽车制动时产生的能量，通过技术手段实现回收和存储，再次利用这部分能量来推动车辆行驶。
目前主要的制动能量回收技术包括以下几种：1、光伏制动能量回收技术。
该技术是指在电动汽车制动时，利用光电效应产生的电能来回收制动能量。
可以通过在车载中安装太阳能电池板或在车辆制动部位采用光伏材料来实现。
2、超级电容器回收技术。
超级电容器可以通过高效的储能和放电，使制动时产生的能量迅速回收并存储在电容器中。
同时，该技术还能提高电动汽车的系统效率和充电效率。
3、升压回收技术。
这种技术使用变压器来提高电动汽车制动时发生的低电压，从而将制动能量存储起来。
此外，还可以使用变频器来将直流电转换为交流电，提高能量的存储效果和使用效率。
二、制动能量回收技术的未来发展方向1、加强多种制动能量回收技术的综合应用电动汽车制动时产生的能量可通过多种技术手段回收并存储，加强不同技术之间的协调和配合，可以更加有效地利用每一份能量。
因此，未来电动汽车制动能量回收技术的发展方向可能是以多种技术为基础，互相补充和促进，以进一步提高能量回收效率。
2、开发更高效、可靠的储能技术当前，超级电容器、动力电池等常用的储能装置存在诸多问题。
例如，超级电容器的能量密度低，存储能量有限；动力电池的易损性高，使用寿命较短等。
因此，未来制动能量回收技术的发展方向可能是研发更高效、可靠的储能技术，以提高制动能量的回收效果和使用寿命。
新能源汽车工程中的制动能量回收技术研究
新能源汽车工程中的制动能量回收技术研究随着环保意识的增强和对可持续能源的需求不断增长，新能源汽车在全球范围内得到了迅速发展。
在新能源汽车的众多技术创新中，制动能量回收技术无疑是一项关键的节能措施。
这项技术不仅有助于提高车辆的续航里程，还能减少能源消耗，对新能源汽车的性能提升和广泛应用具有重要意义。
制动能量回收技术的基本原理是将车辆制动过程中产生的动能转化为电能，并储存到电池中以供后续使用。
在传统燃油汽车中，制动过程主要通过摩擦制动将车辆的动能转化为热能散失到环境中，造成了能量的浪费。
而新能源汽车则可以利用电机的反转特性，在制动时将电机切换为发电机模式，从而实现能量的回收。
新能源汽车的制动系统通常采用电液制动或电子机械制动等形式。
在制动能量回收过程中，制动踏板的行程和力度等信号被传感器采集并传递给车辆的控制系统。
控制系统根据这些信号以及车辆的行驶状态，如车速、电池电量等，来计算所需的制动能量回收强度，并合理分配机械制动和电机制动的比例。
在低速行驶时，由于车辆的动能较小，制动能量回收的效果相对有限，此时主要依靠机械制动来确保车辆的安全制动。
而在高速行驶时，车辆的动能较大，制动能量回收的潜力也更大。
通过精确控制电机制动和机械制动的协同工作，可以在保证制动安全性的前提下，最大限度地回收制动能量。
制动能量回收技术的关键部件包括电机、电池和能量管理系统。
电机作为能量转换的核心部件，其性能直接影响着制动能量回收的效率。
高效的电机能够在反转时快速、稳定地将动能转化为电能，并具有较低的能量损耗。
电池则负责储存回收的电能。
为了适应制动能量回收过程中电能的快速充放电，新能源汽车通常采用具有高功率密度和良好循环寿命的电池，如锂离子电池。
同时，电池的管理系统也至关重要，它需要实时监测电池的状态，如电量、温度、电压等，以确保电池的安全运行和高效充放电。
能量管理系统是制动能量回收技术的“大脑”，它负责协调车辆各部件之间的工作，优化能量的分配和回收策略。
电动汽车制动能量回收系统研究
中图分类号 ：Ｕ ４ ６ ３ ． ５ 文献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ６ ７ １ — ７ ９ ８ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ４ ７ — ０ ４
Ｂｒ ａ ｋｉ ｎｇ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｒｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ Ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ
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Ｔｉ ａ ｎ Ｆｅ ｎ ｇ ， Ｌｉ ｕ Ｈａ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ， Ｔａ ｎ ｇ Ｐ ａ ｎ ｐ ａ ｎ
（ １ ． Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｃｈ ａ ｎ ｇ ’ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ６ ４ 量 回 收 系 统 的 原 理 并 与传 统 制 动 系 统 进 行 比较 ，同 时分 析 了机 械 制 动 与 电机 制 动 的 分 配 关 系 并 总 结 了复 合 制 动 与传 统摩 擦 制 动系 统 的 区别 ，最 后 论 述 了 电动 汽 车 制 动 能 量 回 收 的 约 束 因 素 。 关 键 词 ： 电动 汽 车 ；制 动 ；能 量 回 收 ；原 理
重点讲解纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究
纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究1、研究制动能量回收的背景和意义在电动汽车研究中，如何研制高性能储能设备、如何提高能量利用率，是所有研究中比较重要的两个方面。
尽管蓄电池技术发展迅速，但受经济性、安全性等因素制约，难以在短时间内实现重大突破。
因此如何提高电动汽车的能量利用率是一个非常关键的问题。
研究制动能量再生对提高电动汽车的能量利用率非常有意义。
汽车在制动过程中，汽车的动能通过摩擦转化为热量消耗掉，大量的能量被浪费掉。
据有关数据研究表明，在几种典型城市工况下，汽车制动时由摩擦制动消耗的能量占汽车总驱动能量的50%左右。
这对于改善汽车的能量利用效率、延长电动汽车的行驶里程具有重大意义。
国外有关研究表明，在较频繁制动与起动的城市工况运行条件下，有效地回收制动能量，电动汽车大约可降低15%的能量消耗，可使电动汽车的行驶距离延长10%～30%。
因此，对电动汽车制动能量进行回收，意义如下：·在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的条件下，回收电动汽车制动能量可以提高电动汽车的能量利用率，增加电动汽车的行驶距离；·机械摩擦制动与电制动结合，可以减少机械摩擦制动器的磨损，延长制动器使用寿命，节约生产成本；·分担传统制动器部分制动强度，减少汽车在繁重工作条件下（例如长下坡）制动时产生的热量，降低了制动器温度，提高了制动系统抗热衰退的能力，提高了汽车的安全性和可靠性。
电动汽车再生制动的基本原理是：通过具有可逆作用的电动机/发电机来实现电动汽车动能和电能的转化。
在汽车减速或制动时，可逆电机以发电机形式工作，汽车行驶的动能带动发电机将汽车动能转化为的电能并储存在储能器（蓄电池或超级电容）中；汽车起步或加速时，可逆电机以电动机形式工作，将储存在储能器中的电能转化为机械能给汽车。
2、国内外制动能量再生领域研究状况美国Texas A&M大学：Yimin Gao提出了评价制动能量回收效率的三种制动力分配控制策略，在此基础上建立了纯电动汽车的制动能量仿真实验模型，针对不同的制动强度进行了仿真实验。
纯电动汽车制动能量回收技术研究
仿真结果表明,采用模糊逻辑控制策略能对制动能量进行有效的 回收,较传统规则逻辑控制策略提高了能量回收率。采用超级电 容与动力电池的混合储能系统可有效的对制动能量进行转化,可 回收更多的制动能量,具有较高的转化效率,同时对于电动汽车 功率需求比较的大情况下,超级电容可有效的进行“削峰填谷”, 延长了动力电池的使用寿命。
纯电动汽车制动能量回收技术研究
面对当今越来越匮乏的能源问题,各国都在寻求新的能源来代替 现有的不可再生能源。在交通运输方面,汽车是能源消耗与环境 污染的主要源头,其发展也面临严峻的考验。
电动汽车无疑是新一代的环保新能源汽车,正在引起人们的广泛 关注。由于电池容量的限制,续航能力低成为纯电动汽车的发展 瓶颈,因此对电动汽车节能显得尤为重要,制动能量回收技术是 一项很有前景的技术,目前制动能量回收效率低下是亟待解决的 问题。
再生制动能量回收系统包括,驱动电机与电机控制器,超级电容 与动力电池。机械制动系统装置采用液压制动控制系统,液压系 统装置包括制动总缸、制动踏板、制动压力分配器等。
本文通过有效的回收和储能控制策略,使驱动与制动有效结合, 一方面提高了电动汽车的动力性,另一方面也对电动汽车在制动 时进行了高效率的制动能量回收,同时保证了制动安全性。本文 通过Matlab/simulink建立再生制动能量回收系统的仿真模型, 在不同的循环工况下运行,得到再生制动系统的仿真数据,通过 对不同工况下仿真数据分析检测制动和储能控制策略的能量回 收情况。
本文从电动汽车的设计目标出发,选择复合储能系统作为动力源, 先对整车参数进行动力系统匹配,包括动力电池、超级电容、驱 动电机的参数匹配。对其制动能量回收装置及控制方法进行研 究。
其组成包括整车控制系统、机械制动系统、再生能量回收系统。 整车控制系统包括整车控制器,以及车速传感器、制动踏板位置 传感器等。
电动汽车制动能量回收系统分析
电动汽车制动能量回收系统分析电动汽车制动能量回收系统是一种利用制动过程中产生的能量进行回收和储存的技术。
传统的内燃机汽车在制动过程中，通过制动器将车辆的动能转化为热能散失，而电动汽车的制动能量回收系统可以通过电机的反向工作，将动能转化为电能并存储在电池中，从而提高能量利用效率。
电动汽车的制动能量回收系统主要由制动踏板、制动器、电机、电池和控制系统等组成。
首先，制动踏板是实现制动力的操作装置，通过踏板的踩踏力量传递给制动器，实现车辆的制动。
制动器可以采用电子制动系统或者混合制动系统，通过对车轮的制动摩擦将动能转化为热能散失。
其次，电机是电动汽车的关键设备，不仅可以提供驱动力，还可以将制动过程中产生的动能转化为电能进行回收。
在制动过程中，电机由驱动状态切换到发电状态，通过反向工作将动能转化为电能。
电能可以回馈给电池进行储存，供日后行驶使用。
然后，电池是电动汽车的能量储存装置，通过对制动过程中产生的电能进行储存，以便在车辆加速或行驶过程中补充能量。
电池的选用和设计非常关键，需要考虑储能容量、充电速度和化学稳定性等因素，以满足车辆的性能需求。
最后，控制系统是实现电动汽车制动能量回收功能的核心，它可以根据车辆的行驶状态和制动需求，自动将电机切换为发电状态，并控制电能的输送和储存。
控制系统需要对制动过程进行精细调节，以确保制动能量的回收效率和车辆的行驶安全性。
首先，通过制动能量的回收，可以提高电动汽车的能量利用效率。
传统内燃机汽车在制动过程中产生的能量被浪费掉，而电动汽车的制动能量可以被回收和利用，减少能量的浪费，提高能源利用率。
其次，制动能量的回收可以增加电动汽车的续航里程。
电动汽车的续航里程是限制其发展的关键问题，而通过制动能量回收系统可以将制动过程中产生的能量进行储存，供车辆日常行驶使用，从而延长续航里程。
此外，制动能量的回收还可以减少对制动器的磨损，延长制动器的使用寿命。
传统的内燃机汽车在制动过程中，制动器需要承受大量的动能转化为热能的过程，容易引起制动器的磨损。
纯电动汽车制动能量回收控制方法的研究
１制动 能 量 回收系 统 的结构 及原 理
电动汽车 的制 动能量 回收系统是将 制动 时的动能转换
２ 制动 能量 回收 的影 响 因素分 析
影 响制动能量 回收 的因素有 以下 四个 方面 ：
（ １ ） 电机 的制动能力与可 回收 的能量 多少有重 要关系。 电机 的制 动能力越强 ， 可 以回收的制动能量就越多 ， 续驶里
图 １ ． 再生． 液压 混合 制 动 系 统 的 结构
再 生制动系统 的基本原理 是通过 电机驱动 的 自感 电动
的制 动系统具有一定的难度 。 本文对 以上问题进行 了积极 探 索 ，并取 得一些有意义的结论 。
式／ 反 电动势将存 储在 电枢 中的磁场 能量以及车体 的动能 保
存至蓄 电池 中【 。
在汽车制动过程 中， 是将汽 车的动能通过摩擦片的摩擦
转化为热能 ，浪费 了大量 的能量 。有关研究表明 ，制动能量 占总驱动能量 的 ５ ０ ％左右Ｌ ２ Ｊ ，在 电动汽车上 ，这种被消散掉
的制 动能量 已经可 以通 过将制 动能量再 生回收技术转 变为
与传统燃油车 上的相 同。
电能储存在蓄 电池里 ，并能将此进一步转化为驱动能量 。 研 究表 明， 有效 回收的制动能量可使 电动汽车 的续驶里程提高
第３ ５ 卷 第ｌ ０ 期 ２ ０ １ ４年 １ ０月
湖南科技学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖ＿ ０ １ ． ３ ５ ：纯电动汽车；制动能量 回收；仿真分析 中图分类号：Ｕ ４ ６ ９ ． ７ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ６ ７ ３ — ２ ２ １ ９（ ２ ０ １ ４ ）１ ０ — ０ ０ ５ ６ 一 Ｏ ２
纯电动汽车制动能量回收技术的研究与应用
纯电动汽车制动能量回收技术的研究与应用随着环境保护意识的增强和对汽车能源效率的需求日益提高，纯电动汽车逐渐成为未来出行的发展方向。
在纯电动汽车技术中，制动能量回收技术被广泛应用，旨在减少能量的浪费、提高行驶效率和增加续航里程。
本文将重点研究纯电动汽车制动能量回收技术，并探讨其在实际应用中的效果和前景。
制动能量回收技术，又被称为制动辅助系统(BAS)，利用纯电动汽车行驶过程中的制动能量转化为电能存储起来，以便后续使用。
传统汽车在制动过程中，会将大量的动能通过制动器转化为热能散失，从而浪费了能量。
而纯电动汽车通过回收制动能量，将其转化为电能存储到电池中，在行驶过程中可以再次利用。
纯电动汽车制动能量回收技术主要依赖于制动辅助系统，该系统由制动控制单元、电机发电装置和储能装置组成。
当纯电动汽车行驶过程中减速或停车时，制动控制单元会根据车速和制动输入等参数，控制电机发电装置将制动能量转化为电能。
随后，电能将通过电池或超级电容等储能装置进行存储，以备后续使用。
纯电动汽车制动能量回收技术的应用，主要体现在两个方面：一是增加续航里程，二是提高行驶效率。
首先，纯电动汽车制动能量回收技术能够增加续航里程。
通过将制动能量转化为电能存储到电池中，纯电动汽车的能量利用效率得到了提高。
这意味着在城市道路等频繁制动的路段上，纯电动汽车能够将制动能量高效地转化为电能，从而延长了车辆的续航里程。
一项调查甚至显示，制动能量回收技术可以为纯电动汽车的续航里程增加10%至15%。
其次，纯电动汽车制动能量回收技术能够提高行驶效率。
由于制动能量的回收和再利用，纯电动汽车的整体能量利用效率得到了提高。
制动能量回收技术使得纯电动汽车在启动和加速时能够提供更多的动力，并减少了电池的能量消耗。
这样一来，纯电动汽车的加速性能和行驶效率得到了有效提升，用户能够获得更好的驾驶体验。
当然，纯电动汽车制动能量回收技术在实际应用中还存在一些挑战。
首先，制动辅助系统的成本仍然较高，这导致部分车型可能无法普及。
电动汽车制动能量回收技术研究
10.16638/ki.1671-7988.2019.02.003电动汽车制动能量回收技术研究胡建国，龚春忠，张永，何浩（浙江合众新能源汽车有限公司试制试验中心，浙江嘉兴314000）摘要：文章研究锂离子动力电池为储能系统且采用协调式制动策略的纯电动汽车，从制动工况上看，纯电动汽车可看成是电能回收和机械制动器的混合动力汽车。
文章首先研究该类汽车的能量流，再研究制动策略的力矩分配及其受限因素，最后确定各因素与能量回收利用率的定量关系及其经验公式。
关键词：电动汽车；制动策略；能量回收率；能量消耗率中图分类号：U461.3 文献标志码：A 文章编号：1671-7988(2019)02-10-03Research on electric vehicle braking energy recovery technologyHu Jianguo, Gong Chunzhong, Zhang Yong, He Hao( Zhejiang Hozon New Energy Automobile Co., Ltd. trial production test department, Zhejiang Jiaxing 314000 )Abstract: In this paper, pure electric vehicle with Li-ion battery as energy storage system and coordinated braking strategy is studied. From the braking condition, pure electric vehicle can be regarded as hybrid electric vehicle with electric energy recovery and mechanical brake. Firstly, this paper studies the energy flow of this kind of vehicle, then studies the moment distribution of braking strategy and its constraints, and finally determines the quantitative relationship between each factor and energy recovery efficiency and its empirical formula.Keywords: Electric vehicle; braking strategy; energy recovery rate; Energy consumption rateCLC NO.: U461.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)02-10-03前言汽车行驶的过程中，根据行驶工况的不同，约有35%~ 80%的能量损失在制动过程中[1]。
纯电动汽车制动能量回收技术
纯电动汽车制动能量回收技术电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。
电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。
1896 年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形 [ 仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计 [J]. 上海汽车 .2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。
有社会环境的影响也有自身条件的限制。
目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。
纯电动汽车制动能量回收技术研究背景?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。
从根本上来说，续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。
制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程 [ 叶永贞，纯电动汽车制动能量回收系统研究[D]. 山东：青岛理工大学，2013.] 。
电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加 20%左右的续驶里程。
制动能量回收方法制动能量回收方法有常见三种：飞轮蓄能。
特点：①结构简单；②无法大量蓄能。
液压蓄能。
特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。
蓄电池储能。
特点：①无法大量蓄能②成本太高。
电动汽车制动能量回收系统的结构无独立发电机的制动能量回收系统。
①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。
电力回收技术在纯电动汽车制动系统中的应用研究
电力回收技术在纯电动汽车制动系统中的应用研究1. 简介纯电动汽车作为环保、高效的交通工具，近年来越来越受到人们的关注和青睐。
但是，充电时间长、续航里程短仍然是纯电动汽车所面临的主要问题之一。
电力回收技术作为一种绿色、高效的技术，可以有效地解决这些问题。
本文将对电力回收技术在纯电动汽车制动系统中的应用进行研究和探讨。
2. 电力回收技术原理电力回收技术，即利用汽车制动时的动能转化为电能并储存起来，以供之后使用。
其原理是利用电动机的可逆性，将车辆制动时产生的动能转化为电能，再将电能储存于电池中，以便提供给车辆的加速等其他功耗需求。
3. 电力回收技术在纯电动汽车制动系统中的应用3.1 制动能量回收当纯电动汽车制动时，制动器施加的制动力使车轮减速，同时也产生了大量的热能和动能。
通过电力回收技术，可以将制动时产生的动能转化为电能，并储存于电池中。
这样，不仅可以延长电池的续航里程，还可以降低制动时的能量损失，提高整车的能量利用率。
3.2 动能转储纯电动汽车运行时，通常存在起步加速、爬坡、行驶中的动能转化等情况。
通过电力回收技术，可以将这些动能转化为电能并储存起来，以供车辆其它功耗需求。
这样，不仅可以减少车辆自身的能量损耗，还可以提高整车的综合能量效率。
3.3 电子辅助系统供电纯电动汽车中的各种电子辅助系统，如电动助力转向、空调、音响、车载导航等，都需要电能供应。
通过电力回收技术，可以将制动时产生的电能储存起来，供应给这些电子辅助系统使用，减少对传统燃油车发动机的依赖。
这样，不仅可以节约能源，减少碳排放，还可以提高整车的可靠性和稳定性。
4. 电力回收技术在纯电动汽车制动系统中的优势4.1 能效提升电力回收技术可以有效地利用制动时产生的动能，将之转化为电能储存起来，使能量得到循环利用。
相比于传统燃油车，纯电动汽车在加速、制动过程中能量的损失较小，整车能效得到显著提升。
4.2 续航里程延长电力回收技术可以将制动时产生的动能转化为电能，并储存在电池中。
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纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究1、研究制动能量回收的背景和意义在电动汽车研究中,如何研制高性能储能设备、如何提高能量利用率,是所有研究中比较重要的两个方面。
尽管蓄电池技术发展迅速,但受经济性、安全性等因素制约,难以在短时间内实现重大突破。
因此如何提高电动汽车的能量利用率是一个非常关键的问题。
研究制动能量再生对提高电动汽车的能量利用率非常有意义。
汽车在制动过程中,汽车的动能通过摩擦转化为热量消耗掉,大量的能量被浪费掉。
据有关数据研究表明,在几种典型城市工况下,汽车制动时由摩擦制动消耗的能量占汽车总驱动能量的50%左右。
这对于改善汽车的能量利用效率、延长电动汽车的行驶里程具有重大意义。
国外有关研究表明,在较频繁制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,电动汽车大约可降低15%的能量消耗,可使电动汽车的行驶距离延长10%~30%。
因此,对电动汽车制动能量进行回收,意义如下:在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的条件下,回收电动汽车制动能量可以提高电动汽车的能量利用率,增加电动汽车的行驶距离;机械摩擦制动与电制动结合,可以减少机械摩擦制动器的磨损,延长制动器使用寿命,节约生产成本;分担传统制动器部分制动强度,减少汽车在繁重工作条件下(例如长下坡)制动时产生的热量,降低了制动器温度,提高了制动系统抗热衰退的能力,提高了汽车的安全性和可靠性。
电动汽车再生制动的基本原理是:通过具有可逆作用的电动机/发电机来实现电动汽车动能和电能的转化。
在汽车减速或制动时,可逆电机以发电机形式工作,汽车行驶的动能带动发电机将汽车动能转化为的电能并储存在储能器(蓄电池或超级电容)中;汽车起步或加速时,可逆电机以电动机形式工作,将储存在储能器中的电能转化为机械能给汽车。
2、国内外制动能量再生领域研究状况美国Texas A&M大学:Yimin Gao 提出了评价制动能量回收效率的三种制动力分配控制策略,在此基础上建立了纯电动汽车的制动能量仿真实验模型,针对不同的制动强度进行了仿真实验。
YImin Gao和Mehrdad Ehsani提出了一种基于制动能量回收系统的纯电动汽车和混合动力汽车ABS系统的控制策略,通过精确设计电机制动力门限值,使得再生制动系统与ABS系统可兼容工作。
Wicks 等建立了城市客车在市区行驶循环工况下的数学模型,研究再生制动系统的节能效果。
Hongwei Gao等提出了混合动力汽车基于开关磁阻电机再生制动的神经网络控制系统,并在行驶循环工况下进行了能量回收效率的分析。
Panagiotidis等建立了并联式混合动力汽车的再生制动模型,对再生制动的效果进行仿真计算和影响因素的分析比较。
Hoon Yeo采用Ⅰ曲线作为前后制动力分配策略,但是该分配策略加大了后轮制动器制动力,减小了电机制动力,从而降低了能量回收率,增大了前轮或后轮抱死的可能性。
近年来,世界各国汽车公司都推出了自己的能量回收系统,这些再生制动系统所采用的控制策略都比较先进:丰田Prius轿车的ECB制动系统能够实现四轮单独控制,车辆的常规制动、紧急制动、制动能量回收以及防加速打滑控制等技术只需一套制动系统就可能实现;本田Insight轿车的ESP系统同时集成了多种控制技术,可实现制动能量回收,车轮防抱死和防加速打滑控制等功能;福特公司的Prodigy,日产的Tino和通用的Precept轿车均为新研制出的混合动力电动汽车,它们的制动系统都具有制动能量回收功能。
3、制动能量回收要解决的问题目前汽车制动能量回收系统研究主要集中在回收制动能量方法、回收制动能量的效率、驱动电机与功率转换器的控制技术、再生制动控制策略、机电复合制动的协调等方面。
目前急需解决的制动能量回收系统关键技术问题主要有四个方面:制动稳定性问题制动能量回收的充分性问题制动踏板平稳性问题符合制动协调兼容问题4、制动能量回收要考虑的几个因素电动汽车制动能量回收,是提高电动汽车能源效率的一个主要因素。
制动能量回收要考虑到制动效果、制动能量分配、储能电池的特性、储存能量的利用等几个方面,然后确定制动储能系统如何实现。
4.1、储能电池的特点:电动汽车制动时有时缓慢,有时很突然,这就要求储能电池能够迅速转换充放模式而对电池无害,而且能够高倍率充放电,以及时储存制动能量,也能将储能电池里的能量及时利用。
电动汽车主流的驱动电池是锂离子电池,锂离子电池的充放电原理是化学反应,它在充放电之间转换需要时间,不是随意的,不然就会对锂电池有害。
因此,锂电池是不适合做制动能量回收储能电池的,更不适合用电动汽车的驱动电池简单地用作对制动能量回收的储存(目前此观点有争议)。
目前只有超级电容具有高倍率充放电和迅速转换充放电模式的特点,是真正适合用作制动能量回收的储存部件。
4.2、储存能量的利用:储存在制动能量回收储存部件里的能量,要赶在下次制动前及时释放出去,牵涉到放电分配,储能超级电容应该优先释放能量。
超级电容的内阻比锂电池大,要使超级电容先放电,就得使超级电容储能部件的电压比驱动电池的电压高,当电动汽车停下来一定时间时,把超级电容里的能量馈送给锂电池。
4.3、制动效果和制动能量分配:司机踩下刹车,用力不同,需要的制动效果不同,能量回收的程度不同。
缓慢刹车,可以100%用电子刹车,停止驱动,把电机的能量馈送到超级电容里。
如果刹车狠,就要在回收能量的同时,加上机械刹车,不同的用力,按照不同的比例分配。
从上面的分析中可以看出,电动汽车制动能量回收应该是这样一个过程:司机刹车,制动能量回收系统迅速回收能量,根据采集司机踩下制动器力量的大小,分配机械制动力的大小,以达到刹车效果。
回收的能量,通过DC-DC储存在超级电容做成的制动能量回收储存部件中。
当车辆停下或熄火一定的时间后,通过放电DC-DC馈送到驱动电池中。
如果车辆没有停,或着随后继续行驶,则首先由回收在超级电容里的能量,通过放电DC-DC驱动电机,不够的能量,由驱动电池及时补上,随后由驱动电池继续供电。
5、制动能量再生系统结构方案电动汽车制动能量再生系统主要包括两部分:电机再生制动部分和传统液压摩擦制动部分。
再生制动虽然可以回收制动能量并向车轮提供部分制动力,但是电机再生制动效果受电机特性、电池、车速等诸多条件的限制,在紧急制动和高强度制动时不能独立完成制动要求,为了保证整车制动的安全性,在采用再生制动的同时,还要采用传统的液压摩擦制动作为辅助。
电动汽车再生制动系统主要由能量存储装置、可逆电机、馈能电路(电机控制器)组成。
本文所选电动汽车以锂离子电池组作为整车的动力源,锂离子电池组由20块电压3.65V的单体电池组成,其额定电压为72V,额定容量160Ah。
驱动电机采用四个直流轮毂电机,轮毂电机可以直接安装在车轮上,免掉了传统电动汽车减速器等传动系统,减轻了整车重量,节约了空间。
馈能电路采用二象限DC/DC变换器,不仅起到控制电机的作用,可以升高电机的充电电压,更好地回收制动能量。
本文选用的电动汽车驱动电机为永磁无刷直流电机。
永磁无刷直流电机与其他类型的电机相比不仅使用寿命长,而且还具有启动转矩大、过载能力强、功率密度高、可靠性好以及维护费用低等特点,同时永磁无刷直流电机具有良好的机械特性,尤其适用于调速范围较宽的电力驱动系统。
6、再生制动时的电机机械特性分析电动汽车制动时,可逆电机工作在发电状态时的条件是:使电机的转速大于理想空载转速,从而使感应电动势大于电枢回路电压,电机处于发电状态,使电动汽车的动能转换成电能反馈给蓄电池。
直流电机的再生制动分为以下两种方式:6.1正向再生制动电机正向制动时的电路原理图和机械特性分别如图2.5和图2.6所示。
电动汽车行驶在平直路面上时,电路开关S1闭合,电机两端为正向电压,电机工作在正转电动运行状态。
此时,电机的机械特性曲线1与负载特性曲线2相交于A点,如图2.6所示。
7、电动汽车制动能量再生的约束条件可回收的制动能量是电动汽车最重要的特性之一,但是电动汽车对制动能量回收受到诸多因素的制约,主要包括:7.1行驶工况行驶工况不同,汽车的制动频率不一样,从而可回收的制动能量不同。
7.2蓄电池蓄电池的充电效率要受到蓄电池的SOC值、蓄电池温度以及充电电流的限制。
蓄电池SOC值很高或者温度很高时都不能进行制动能量回收。
充电电流过大时,会使蓄电池温度快速升高,也不能回收制动能量。
7.3电机因素电机能够提供的制动转矩越大,能够回收的制动能量越多。
电机的再生制动转矩受到发电功率和转速制约,当制动强度过大时,电机不能满足制动要求。
7.4控制策略为了保证在制动安全的条件下实现能量充分回收,需要合理设计再生制动与机械制动的分配关系7.5驱动型式再生制动系统只能回收驱动轮上的制动能量。
为了尽可能多的回收制动能量,应综合考虑制动能量回收的约束条件,合理配置回收制动能量的方法、驱动电机及控制策略,以提高制动能量回收的效率。
8、电动汽车制动能量再生控制策略一是如何在再生制动和机械摩擦(液压)制动之间分配所需的总制动力,以回收尽可能多的车辆的动能;二是如何在前后轮轴上分配总制动力,以达到稳定的制动效果。
通常,再生制动只对驱动轮有效,为回收尽可能多的能量,必须控制牵引电机产生特定的制动力,同时,应控制机械制动系统满足由驾驶员给出的制动力命令。
目前主要有三种不同的制动能量再生控制策略:理想制动力分配控制策略、最佳制动能量回收控制策略、并联制动能量回收控制策略。
8.1理想制动力分配控制策略根据制动踏板位置传感器或制动管路压力获得汽车的制动减速度,当制动减速度小于0.15g,制动力全部由前轮再生制动力提供,后轮上不施加制动力;当制动减速度大于0.15g时,施加在前后轮上的制动力将依据理想的制动力分布曲线进行分配。
其中,作用在前轮上的制动力可分为两部分:再生制动力和机械摩擦制动力,当前轮所需要的制动力小于电动机所能产生的最大值动力时,则前轮制动力全部由再生制动力提供;当前轮所需要的制动力大于电动机所能产生的最大制动力时,电机将会产生最大的制动力矩,同时,剩余的制动力将由机械制动系统予以补足。
理想制动力分配控制策略的优点是能充分利用地面附着条件,制动距离最短,制动时汽车方向稳定性好,同时能够回收较多的制动能量;缺点是需要精确检测前后轮法向载荷,以及一个智能化程度较高的控制器,控制系统复杂。
目前即使最先进的传统汽车都未能实现前后轮制动力的最优控制和分配,更何况又增加了额外的电机制动力,这使得协调控制难度更大。
但相信随着传感技术及ABS控制技术的不断进步,未来该策略可能会得到实际应用。
8.2最佳制动能量回收控制策略最佳能量回收控制策略,侧重于最大程度回收制动能量,其控制思想为:8.2.1当车辆制动强度小于路面附着系数时,在满足相关制动法规及车轮不抱死情况下,前后轮制动力可以再一定范围内变化。