电动汽车再生制动控制策略设计
电动汽车再生制动控制技术结构与工作原理
电动汽车再生制动控制技术结构与工作原理1.电动汽车再生制动控制技术结构电动汽车制动能量回收系统主要由两部分组成（电机再生制动部分和传统液压摩擦制动部分），所以该制动系统可以视为机电复合制动系统。
虽然再生制动可以回收制动能量并向车轮提供部分制动力，但是它无法使车轮完全停止转动，制动效果受到电机、电池和车速等诸多条件的限制，在紧急制动和高强度制动条件下不能独立完成制动要求。
为了保证汽车的制动安全性，在采用电机再生制动的同时，必须使用传统的液压摩擦制动作为辅助，从而达到既保证了汽车的制动安全性，又回收可观的能量的目的。
电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。
电力驱动及控制系统由驱动电机、电源和电机的调速控制装置等组成。
在电动汽车上，再生制动是利用电机的电动机/发电机可逆性原理来实现的。
在电动汽车需要减速或者滑行时，可以利用驱动电机的控制电路实现电机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。
由于摩擦制动一般采用液压形式，所以机电复合制动系统也可以称为再生一液压混合制动系统。
从保证制动安全和提高能量利用率的角度来考虑，再生一液压混合制动系统是最适合电动汽车的综合制动系统。
在制动过程中，制动控制器根据制动踏板的角度（实际为制动主缸压力），判断整车的制动强度，确定相应的摩擦制动和再生制动的分配关系。
前后轴的摩擦制动分配关系由液压系统对前后轮的分配关系实现；制动控制器根据制动强度和电池的SOC值确定，可以输出制动转矩并对前后轴进行分配，然后通过电机控制器控制电机进行再生制动。
在整个制动过程中，要保证电动汽车的制动稳定性、平稳性，并尽可能多地回收制动能量，延长汽车行驶里程。
电动汽车制动能量回收系统的结构原理。
电动汽车的制动过程是在液压摩擦制动与电机再生制动协调作用时完成的。
再生制动系统主要是由轮毂电机、电机控制器、逆变器、制动控制器和动力电池等主要部件组成。
电动汽车的再生制动策略
电动汽车的再生制动策略电动汽车与传统汽车显著的区别之一就是具有再生制动功能，可将制动过程中车辆的部分机械能进行回收，存储在储能装置中并加以利用。
电动汽车的再生制动系统有不同的实现方案，对应的控制策略也不同。
在分析控制策略之前，首要任务是对实现方案进行分析。
一般来说，再生制动系统的控制目标主要为最低的系统成本、最佳的制动性能、最大的能量回收效率。
控制方法可以分为两大类，一是利用效率优化方法提高电机系统的效率，二是从电动汽车的制动力分配人手，合理分配再生制动的比例。
效率优化控制策略的投入成本相对较高且应用较少。
目前，实用的再生制动控制策略基本上都是基于制动力分配的。
典型的再生制动策略有：理想制动力分配策略、最佳能量回收策略和并行能量回收策略。
一般可将能量回收的工况分为两种：一种是滑行工况；另一种是制动工况。
前者没有机械制动的参与，仅靠电机对车辆进行制动；后者当驾驶人踩下制动踏板时，电机制动与机械制动共同对汽车进行制动。
两种工况对应的控制策略不同，约束条件也不相同。
在滑行工况下，基于滚动优化和局部优化的思想开发能量回收策略；在制动工况下，根据再生制动系统的实现方案，采用并行能量回收策略。
（1）再生制动系统方案根据液压制动力矩是否可控，可将电动汽车的液压制动力矩和电机再生制动力矩的分配方式分为液压制动力矩调节方式和电机力矩调节方式两种。
前者通过调节液压制动力矩和电机制动力矩来满足整车制动需求，优先保证电机制动力矩达到最大值；后者液压制动力不做调整，在满足整车需求的范围内调节电机再生制动力矩。
根据以上分析，有如下三种制动能量回收方案：串联复合制动策略、并联复合制动策略及空行程制动策略。
串联复合制动策略要求机械制动力矩可控，通过合理分配机械制动力矩和电机再生制动力矩的大小，以能量回收效率及制动的平顺性为控制目标。
串联复合制动策略的控制策略较复杂，且需要改变传统车的制动系统结构，但能保证较高的能量回收效率。
并联复合制动策略的液压制动过程不可控，电机再生制动可控，只需对电机制动力矩进行控制，控制参数少，易实现，在城市工况下能回收相当可观的制动能量，因而适合在实际电动车开发中采用。
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。
电动汽车再生制动系统基本原理分析
目录
Contents
绪论
2.4 再生制动原理
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
图2.5 一个 PWM 调制周期内电流波形
再生制动调制方式
Ud
T1 D1 T3 D3 T5 D5 Ua La A
B
Ub Lb
C
Uc Lc
Ra
ea
Rb
Байду номын сангаас
eb
Rc
ec
Ud
Rc
ec
T4 D4 T6 D6 T2 D2
2018-06-04
图2.8 全桥调制续流阶段
目录
Contents
绪论
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
2.4 再生制动原理
再生制动控制方法
最大回馈功率控制
控制电枢电流，实 现回馈电流和功率最大 化。电机转速按照指数 规律下降，在车速较高 时，蓄电池充电电流和 电枢电流往往过大。
Pbw
s
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s
f
1 s
1
总结与展望
2018-06-04
目录
Contents
绪论
2.3 电机工作原理
逆变电路
电机
T1
D1 T3
D3 T5
D5 Ua
La
A
Ra
ea
Ud
Ub
Lb
Rb
eb
B
C
Uc
Lc
Rc
ec
T4 D4 T6 D6 T2 D2
纯电动汽车制动能量回收控制策略及仿真分析
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 纯电动汽车制动能量回收控制策略及仿真分析王若飞 郭广曾 王世良浙江合众新能源汽车有限公司 浙江省桐乡市 314500摘 要： 整车控制系统是车辆的核心控制部分，其既要对驾驶员的操纵意图进行识别和判断，又要对整车运行时的关键参数进行监测和控制，同时，还要对整车的能量需求进行管理和协调。
在车辆制动工况下，如果进行制动能量的回收控制，可以有效的延长续驶里程，但电动汽车在进行回馈制动时，电制动会和机械制动系统相互耦合，这一问题解决的好坏，也会影响到车辆行使的安全性。
本文阐述了对制动模式下机械制与电机再生制动的协调开展研究，目标是进一步保证车辆行驶的安全性和舒适性，提高制动时的能量回收效率。
关键词：整车控制器 能量回收 仿真1 研究方案及研究方法本位重点对再生制动时的控制策略进行研究。
分别对这两个研究内容进行模型分析，设计控制策略，利用仿真分析软件，对所设计的策略进行仿真分析和验证。
具体方法如下：1)建立研究对象制动时的纵向动力学数学模型，设计再生制动力分配的模糊控制器；2)在matlab软件中，应用粒子群算法，对模糊控制器的模糊规则进行优化；3)对优化后的模糊控制器，设计不同的制动工况，进行离线仿真验证；4)写控制代码，下载到控制器的工程样机中，在硬件在环仿真平台上，对控制算法进行半实物仿真验证。
2 研究过程及研究结果2.1 再生制动控制策略设计再生制动控制的原则是保证汽车制动稳定性的同时，综合考虑能量回收效率。
针对前轮驱动电动车辆，液压控制单元（ABS）采集到的制动踏板位置、轮速等信息，通过车载网络传递给整车控制器（VCU），VCU根据接收到的信息，结合动力电池组、驱动电机的状态信息，计算出前轮的制动回收扭矩，通过车载网络发送到电机控制器（此时没有考虑驱动扭矩安全监控模块）。
但电动汽车在进行再生制动时，会和车辆的机械制动系统相互耦合，为解决这一机电耦合问题，设计了再生制动扭矩模糊控制器，该控制器的输入量为制动踏板深度，电池荷电状态（SOC），车速三个参数，输出量为电机制动的参与程度，即电机制动力矩占最大可用电机制动力矩的比例，推理方法选用Mamdani推理。
电动汽车制动能量回收控制策略设计与仿真
ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ．Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｆ ｏ ｒ ＥＶ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ （ Ｅ Ｖ）ａ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ －
关键词 ： 电动汽车 ； 再 生制动 ； 标定 ； 控制策略 中图分类号 ： Ｕ４ ６ ９ ． ７ ２ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ３ — ５ ０ ６ ０ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — １ ４ ０ ９ — ０ ５
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｅ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ
第３ ６ 卷 第１ ２ 期
２ ０ １ ３年 １ ２月
合 肥 工 业 大 学 学报 （ 自然科学版）
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦ ＥＩ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． １ ２
Ｄｅ ｃ ．２ ０ １ ３
Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ — ５ ０ ６ ０ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ０ １
电动车再生制动控制方式
电动车再生制动控制方式摘要:电动汽车是今后汽车的发展趋势,而再生制动技术是电动汽车增加续驶里程的重要手段,这其中再生制动的控制方式又是直接影响续驶里程的关键因素,本文对电动汽车再生制动的控制方式进行了讨论,提出了控制方式应与汽车的行驶工况相适应的控制方法。
关键词:电动汽车再生制动控制方式汽车工业的发展,极大地促进了人类文明的进步和和世界经济的发展,随着石油价格的高企以及众多燃油汽车尾气排放所造成空气污染的日益加剧,汽车的环境问题已经成为影响当今人类社会生存的严峻问题。
目前,环保高效的电动汽车越来越受到重视,我国刚公布的电动车发展纲要中,预计十年后我国电动车产量将达到几百万辆,可以说既节能又环保的电动汽车已成为现代汽车的发展趋势。
现代电动汽车经过数十年的发展,其各项标准己经基本达到了人们用车的要求,但是却迟迟不能占据市场,最主要的原因就是现在的电动汽车的续驶里程不能满足人们的要求。
如何增加电动汽车的续驶里程是电动汽车发展的一个极其关键的问题,这其中电动汽车采用再生制动技术,进行能量回收以增加续驶里程是一个重要手段。
根据日本本田公司研究数据,对电动汽车能量进行有效回收利用,可使汽车在市区发电工况下增加行驶里程26%左右。
制动是汽车三大基本功能(行驶、转向和制动)之一,它直接关系到整车行驶过程中的安全。
众所周知,传统汽车的制动是通过制动盘与制动钳或制动鼓与制动蹄之间的摩擦力来实现汽车的减速。
在此过程中,整车动能或位能通过摩擦以热量的形式消耗掉了,这就造成了大量的能量浪费。
再生制动是指车辆减速或制动时,通过能量转换器将汽车的一部分机械能(动能或位能)转化为其它形式的能量(旋转动能、液压能和化学能等)并储存在储能装置中,同时产生一部分阻力负荷实现整车减速或制动,当汽车再次启动或加速时,转换器又将储存在储能器中的能量再次转换为车辆行驶所需的动能。
利用再生制动技术,有助于提高车辆的能量利用率,减少燃油消耗和排放,减小机械和液压等制动方式的磨损,实现更加精确的制动控制,提高整车的行驶安全性和使用经济性。
纯电动汽车再生制动控制策略的研究
纯电动汽车再生制动控制策略的研究昌诚程;郑燕萍;王昕灿;马哲树【摘要】为了提高电动汽车制动能量的回收效率,增加汽车续驶里程,本文针对前、后轮制动力和再生制动力的分配策略进行了研究.结果表明,在制定前、后轮制动力分配策略时,采用以路面特征值识别为前提,将f线、ECE法规线和I曲线相结合的方法,根据当前路面的附着系数选择不同的控制策略,可使汽车在获得较大制动力的同时确保制动的方向稳定性;在制定再生制动力分配策略时,根据车辆实时工况,采用模糊控制的方法分配驱动轮上的再生制动力,可提高制动能量的回收效率.建立了再生制动控制策略的仿真模型,并在CYC_1015和CYC_UDDS两种工况下进行模拟仿真,仿真结果表明,本文提出的控制策略比ADVISOR原车控制策略能更好地实现制动能量回收,提高了纯电动汽车的续驶里程.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】5页(P33-37)【关键词】纯电动汽车;再生制动;制动力分配;控制策略【作者】昌诚程;郑燕萍;王昕灿;马哲树【作者单位】南京林业大学,南京 210037;南京林业大学,南京 210037;南京林业大学,南京 210037;南京林业大学,南京 210037【正文语种】中文【中图分类】U469.721 前言与内燃机汽车不同，纯电动汽车可以将制动能量回收再生，从而增加汽车的续驶里程，提高整车性能[1]。
目前，再生制动控制策略的研究主要针对理想制动力分配控制策略、制动力按固定比值分配控制策略、最优制动能量回收控制策略和并联制动能量回收控制策略等4种。
如文献[2]采用理想制动力分配控制策略设计了一种以制动强度和电池SOC为输入、电机制动比例为输出的模糊控制器，但这种控制策略会造成驱动轮在低制动强度下获得的制动力较小，能量回收效率不理想；文献[3]以固定比值进行前、后轮制动力的分配，基于模糊控制得到机电复合制动下再生制动的比例，希望在保证汽车制动稳定性的基础上高效地回收制动能量，但这种控制策略存在回收能量不能最大化，而且只能在小于同步附着系数的路面上保证汽车制动的稳定性；文献[4]在保证驱动轮制动力最大化并满足ECE法规的条件下完成了前、后轮制动力分配，然后将电池SOC、制动强度和预估的机械制动效能因数引入模糊控制器，得到再生制动分配比例，但这种控制策略同样只能在部分附着系数路面上保证汽车制动的稳定性。
电动汽车的再生制动策略
电动汽车的再生制动策略动力制动是指通过将电动机切换为发电机的模式，将车辆的动能转化为电能。
当驾驶员松开油门踏板时，电动汽车的电动机会进入发电模式，利用车辆的动能驱动电动机产生电能，并通过逆变器将电能送回蓄电池进行储存。
这种制动方式有助于减少摩擦制动带来的能量损耗，同时还能将动能的一部分转化为电能，提高电池的充电效率。
制动力调节则是通过调节电动机的工作状态，使车辆达到理想的制动效果。
一般来说，电动汽车会根据驾驶员的制动需求以及车辆当前的速度和负载情况，通过电控系统对电动机的工作状态进行控制和调节，以实现理想的制动效果。
当需要较大制动力时，电池的电流会被增大，电动机会承担更大的发电负载，产生更大的制动力。
反之，当需求较小制动力时，电动机的发电负载和制动力也相应减小。
除了动力制动和制动力调节外，电动汽车的再生制动策略还可以通过一系列智能控制策略提高制动的效果。
例如，电动汽车可以通过借助车辆的惯性和路况信息，采用预测性制动策略。
通过提前预判路况和车辆的变速需求，智能控制系统可以提前对电动机的工作状态进行调节，实现较为平稳的制动过程，提高驾驶的舒适感和制动的效果。
此外，电动汽车的再生制动策略还可以与摩擦制动相结合，以充分发挥再生制动的效果。
在高速行驶时，由于电动汽车的再生制动效果有限，摩擦制动可以提供更大的制动力，保证制动的安全性和稳定性。
而在低速行驶时，再生制动则可以更好地满足制动的需求，减少对摩擦制动的依赖。
总而言之，电动汽车的再生制动策略通过将车辆的动能转化为电能，提高能源利用率。
在动力制动和制动力调节的基础上，还可以借助智能控制策略和与摩擦制动相结合，以提高制动效果和驾驶的舒适感。
随着电动汽车技术的不断发展，再生制动策略将会进一步完善，并对电动汽车的性能和能源利用率产生更加重要的影响。
电动汽车再生制动系统的设计方案
电动汽车再生制动系统的设计方案引言随着全球对环境保护的关注日益提高，电动汽车作为一种低碳、环保的交通工具逐渐受到人们的青睐。
而电动汽车再生制动系统作为其中重要的一环，可以将制动能量转化为电能并回馈给电池，提高能源利用效率，减少能源浪费。
本文将介绍电动汽车再生制动系统的设计方案，并探讨其优势和实施难点。
一、再生制动系统的原理电动汽车再生制动系统利用电动汽车的电动机具有可逆特性的原理，将车辆制动时产生的动能转化为电能。
当车辆刹车时，电动机将由电力驱动转变为发电机，通过回馈控制器将电能存储到电池中。
这种能量回收的过程类似于传统汽车的发电机充电电池的原理，但在电动汽车中更加高效。
二、再生制动系统的优势1. 能源回收再生制动系统可以将制动能量回收转化为电能，存储到电池中，供电动机使用。
相比传统汽车制动时产生的热能浪费，再生制动系统能够高效地利用能源，提高能源利用效率。
2. 增加续航里程通过再生制动系统的能量回收，电动汽车的续航里程可以增加。
制动时产生的能量可以延长电动汽车的行驶里程，减少对电池的依赖，提高电动汽车的可靠性。
3. 车辆稳定性再生制动系统可以实现车辆制动时的电动机电磁制动，提高了整车的稳定性。
通过电动机的制动力矩控制，可以更精确地控制车辆的制动力度，增加制动的平稳性和安全性。
4. 节约制动磨损再生制动系统可以减少传统刹车器的使用频次，降低刹车器的磨损。
传统刹车器在制动时摩擦产生热能，会导致刹车器磨损，而再生制动系统的使用可以减少刹车器的使用次数，延长其寿命。
三、再生制动系统的设计方案1. 能量回收系统再生制动系统的核心是能量回收系统，包括电动机、回馈控制器和电池。
电动机在制动时由驱动电机转变为发电机，将产生的电能通过回馈控制器存储到电池中。
电池作为能量的储存器，可以在需要时供电给电动机使用。
2. 制动力矩控制再生制动系统需要实现对车辆制动力矩的精确控制。
可以采用电机控制器对电动机进行控制，通过调整电流大小来控制制动力矩。
复合制动控制策略设计原则与实例分析
复合制动控制策略设计原则与实例分析摘要：目前已有复合制动系统的控制策略均缺乏针对不同制动系统设计相应控制策略的优劣分析和比较。
本文以最大程度回收能量为目标，设计不同复合制动系统的控制策略，比较其产生的再生制动能量。
在利用仿真验证的同时，研究复合制动系统如何匹配典型车辆。
结果表明未解耦式复合制动系统不能最大程度回收制动能量，在较大制动力需求时前后液压制动力自由分配的解耦式复合制动系统能比前后液压制动力恒定分配的解耦式复合制动系统回收更多制动能量。
关键词：再生制动复合制动控制策略匹配前言电动汽车存在节能要求.其能够在制动时将车辆的部分机械能转化为电能、并储存于电池中。
常见的复合制动[1]分为未解耦式和解耦式：前者 [2]的制动踏板与液压制动系统机械连接仍存在，无主动调节液压装置，仅仅是再生制动和液压制动简单的叠加，由需求制动力按两者设定的比例进行简单分配。
后者[2]的制动踏板完全与原有液压系统断开连接，采用线控制动，能够主动控制液压制动力。
根据液压制动系统结构的不同，又可分为前后轴液压制动力按照恒定分配比分配，如博世HAShev 及对每个轮子独立进行液压制动力控制，如电动机械制动系统(EMB)。
针对以上复合制动系统，学者们提出并联式控制策略和串联式控制策略。
针对前者，基于制动能量回收，清华大学的张俊智等人基于后轴驱动的混合动力客车设计了自由行程策略。
针对后者，德克萨斯大学的Mehrdad Ehsani基于制动安全考虑，提出了最佳安全控制策略，基于制动能量回收，提出最佳制动能量回收控制策略。
并且为保证车辆制动时有良好的方向稳定性和足够的制动强度，同济大学余卓平等人提出满足ECER13制动法规的控制策略。
刘丽君等人提出了基于ECE法规和I曲线的机电复合制动控制策略。
李玉芳等人提出复合制动系统控制策略的多目标优化。
本文通过比较不同复合制动系统构型对应的控制策略以及其产生的再生制动能量来研究复合制动系统如何匹配典型车辆。
电动汽车再生制动系统的设计
电动汽车再生制动系统的设计随着环保意识的增强和可再生能源的广泛应用，电动汽车作为一种清洁能源交通工具正逐渐成为主流。
电动汽车再生制动系统的设计是电动汽车技术领域中的一个重要问题，它可以有效地提高能源利用效率，并且对车辆的行驶安全也有着重要的意义。
一、再生制动原理电动汽车再生制动系统是通过将车辆制动能量转化为电能并进行回馈，以减少能量的损失和浪费。
当车辆制动时，再生制动系统会通过电机将运动的车辆能量转化为电能，并将其发送到电池储能系统中，以实现能量的回收和再利用。
这种技术可以最大限度地减少制动时产生的热量，并且在制动过程中增加电池的充电效率。
二、再生制动系统的主要组成1. 制动能量回收装置：包括电机、逆变器和能量管理系统。
电机负责将制动时产生的机械能转化为电能，而逆变器则负责将电能转化为可储存的电源，并通过能量管理系统进行控制和分配。
2. 储能系统：主要由电池组成，负责接收、储存和释放能量。
电池的种类多样，如锂离子电池、镍氢电池等，选择适合的电池类型和规格是实现有效能量回收的关键。
3. 控制系统：包括制动力控制器和能量管理系统。
制动力控制器根据车速、制动力需求等信息对电机进行控制，确保制动性能的稳定和安全；能量管理系统则负责监控和控制电池的充电和放电过程，以保障电池的寿命和性能。
三、再生制动系统设计要点1. 制动力的精确控制：制动力的控制是电动汽车再生制动系统中至关重要的一环。
通过准确计算电机的参数和电气控制策略，实现制动力的精确控制，可以避免制动力过大或过小带来的安全隐患。
同时，还需要考虑车辆质量、速度等因素的综合影响，对制动力进行校准和优化。
2. 能量回收的效率提升：为了提高再生制动系统的效率，需要选用高效的电机和逆变器，并通过电路拓扑结构的优化，减小转换过程中的能量损失。
此外，还可以采用多级回馈和并联回馈的方式来提高能量回收的效率，尽量减少能量转化过程中的浪费。
3. 电池的合理管理：电池是能量储存和释放的核心部件，对电动汽车再生制动系统的性能和寿命有着重要影响。
基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制策略研究
基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制策略研究一、引言纯电汽车作为一种环保、节能的交通工具，在近年来得到了广泛的关注和应用。
为了提高纯电汽车的能量利用效率，再生制动系统被广泛应用于纯电汽车中。
然而，在实际驾驶过程中，由于路况的复杂性和驾驶员驾驶习惯的不同，再生制动控制策略的设计变得至关重要。
本文将以基于模糊控制的方法来研究纯电汽车再生制动控制策略，旨在提高纯电汽车的能量回收效率和驾驶舒适性。
二、纯电汽车再生制动原理再生制动是指利用电动汽车的电机作为发电机，将制动过程中产生的动能转化为电能储存到电池中。
纯电汽车再生制动的基本原理是将车辆的动能通过逆变器转化为电能，再通过电池储存，最后使用储存的电能来驱动电机。
三、模糊控制理论简介模糊控制理论是一种基于模糊逻辑的控制方法。
与传统的精确控制方法不同，模糊控制方法能够更好地处理不确定性和模糊性的问题。
它通过建立模糊规则、设计模糊推理机制来实现对系统的控制。
在纯电汽车再生制动控制中，模糊控制方法可以通过考虑诸多因素，如车速、制动力需求、电池充电状态等，来确定适当的再生制动力。
四、基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制模型1. 输入变量的选择在本研究中，我们选择了以下输入变量作为模糊控制的输入：- 车速：用于反映车辆的行驶速度，它直接影响再生制动力的大小。
- 制动力需求：用于表示驾驶员对制动力的需求大小。
- 电池充电状态：用于反映电池的充电情况，进而影响再生制动力输出。
2. 输出变量的选择在本研究中，我们选择了再生制动力作为模糊控制的输出变量，通过控制再生制动力的大小来实现对纯电汽车制动性能的调节。
3. 模糊控制规则的设计通过观察和分析纯电汽车制动过程中的实际数据，我们可以建立一套模糊控制规则。
例如，当车速较高、制动力需求较大、电池充电状态较低时，我们可以通过模糊控制规则来输出较大的再生制动力，以提高制动效果和能量回收效率。
五、实验结果及分析我们运用基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制策略进行了一系列实验，并与传统的固定再生制动力控制方法进行了比较。
纯电动汽车再生制动控制策略研究
再生制动系统工作原理
在制动过程中，电机控制器接收到制动信号后，控制电 机进入发电模式。此时，电机的转子受到车辆惯性的作 用继续旋转，切割定子绕组中的磁感线产生感应电动势 ，从而将车辆的动能转化为电能。这部分电能通过功率 变换器回馈给电池，实现能量的回收。同时，制动控制 器根据制动需求分配制动力，协调再生制动与机械制动 ，确保制动效果和安全。
纯电动汽车以其零排放、低噪音、高效率等 优点受到广泛关注。
再生制动技术是纯电动汽车的关键技术之一 ，能够提高能量利用率和续航里程。
04
研究纯电动汽车再生制动控制策略对于推动 新能源汽车发展具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势
国内外研究现状
目前，国内外学者在纯电动汽车再生制动控制策略方面已经取得了一定的研究成 果，包括基于规则的控制策略、基于优化的控制策略、基于学习的控制策略等。
基于试验设计的参数优化
通过设计合理的试验方案，获取控制策略关键参数对制动 性能、能量回收等目标的影响规律，进而确定参数优化方 向。
灵敏度分析
对控制策略中的关键参数进行灵敏度分析，识别出对制动 性能和能量回收影响显著的参数，为参数优化提供依据。
参数自适应调整
根据车辆实际运行工况和驾驶员操作习惯，实现控制策略 参数的在线自适应调整，提高制动性能和能量回收效率。
基于人工智能技术的控制策略优化
深度学习在控制策略中的应用
利用深度学习技术强大的特征提取和学习能力，构建基于神经网络的再生制动控制策略 模型，实现制动性能和能量回收效率的提升。
强化学习在控制策略中的应用
通过强化学习算法与车辆动力学模型的结合，实现在线学习和自适应调整控制策略参数 ，提高制动性能和能量回收效率。
电动汽车再生制动的滑移率控制
电动汽车再生制动的滑移率控制电动汽车的再生制动是通过电动机的反向工作将运动能转化为电能，再存储到电池中，以提高能源利用率。
然而，如果制动过程中滑移率控制不当，即制动力与车轮滑动不匹配，将会对制动效果和安全性产生很大的影响。
因此，电动汽车在再生制动中需要合理地控制滑移率。
滑移率是指车轮转动速度与车身移动速度之比，可以通过传感器实时检测得到。
通常情况下，电动汽车再生制动的滑移率控制需在0~20%之间，而不是完全锁死车轮L，因为锁死车轮会导致轮胎热变形，制动效果不佳，并且会出现侧滑等失控情况。
为了保证再生制动时的滑移率，电动汽车需要配备专业制动系统。
一般来说，电动汽车再生制动的滑移率控制是通过电控刹车器实现的。
电控刹车器即刹车时点击踏板，汽车内部的控制单元将根据车轮的转速、车速等信息计算合理的电机反向工作强度，将这部分制动力由机械方式转化为电能供电池储存，同时根据设定的滑移率，将剩余的制动力通过刹车片施加到车轮上。
此外，电动汽车的再生制动还可以使用制动辅助系统进行控制。
这种制动辅助系统可以通过调整刹车难度和制动压力，帮助电动汽车实现更精准的再生制动滑移率控制。
同时，制动辅助系统还可以计算车辆本身的重心、负荷分布等因素，帮助电动汽车更好地进行制动以及转向控制。
需要注意的是，电动汽车在雨天或刹车片磨损严重时，制动效果会受到影响，此时对滑移率的控制也需要更加精细。
对于这种情况，电动汽车可通过开启防抱死系统（ABS）实现制动防抱死的同时，进行更加细致的滑移率控制。
总之，电动汽车再生制动是一个非常重要的环节，需要合理地控制滑移率，以确保安全性和能源利用率。
因此，电动汽车制动系统的设计必须优秀，滑移率控制的精准度也必须得到保证。
除了电动汽车再生制动对滑移率的控制外，还有一些其他因素也能影响制动效果和安全性。
其中，路面状况是影响制动效果的一个重要因素。
道路湿滑、结冰等情况下，制动时轮胎和路面之间的摩擦力会下降，导致制动距离变长，制动效果变差。
纯电动汽车再生制动控制策略研究
纯电动汽车再生制动控制策略研究引言纯电动汽车再生制动是一项关键技术，它通过电动机将动能转化为电能并存储在电池中，从而提高能源利用效率。
本文旨在深入探讨纯电动汽车再生制动控制策略的研究，从而实现对动能的高效回收。
能量回收原理纯电动汽车再生制动利用电动机的可逆性，将制动过程中的动能转化为电能。
当驾驶员踩下制动踏板时，电动机被切换为发电机工作模式，并将动能通过电流反馈到电池中。
这种能量回收的方式不仅减少了刹车能耗，还延长了纯电动汽车的续航里程。
电池充电管理策略纯电动汽车再生制动控制策略的核心是电池充电管理。
对于充电管理，可以采用以下策略：1. 先进先出（FIFO）策略FIFO策略将先回收的电能优先存储在电池中，确保较早回收的能量被尽快利用。
这种策略简单且易于实现，但可能导致电池容量不均衡。
2. 能量优先策略能量优先策略将回收的能量优先分配到电池中，以确保电池始终处于最佳充电状态。
这种策略可以最大限度地提高能源利用效率，但需要对电池进行动态管理。
3. 混合策略混合策略综合考虑了FIFO策略和能量优先策略的优点，根据电池当前状态和充电需求来决定能量的分配方式。
这种策略可以在保持电池均衡的同时，提高能源回收效率。
制动能量回收率优化为了最大化制动能量回收率，需要对纯电动汽车的再生制动控制策略进行优化。
以下是几种常见的优化方法：1. 刹车扭矩控制通过调整刹车扭矩，可以控制纯电动汽车的再生制动力度。
合理选择刹车扭矩可以使汽车在制动过程中尽可能回收更多的能量。
2. 能量回收判定算法设计和优化能量回收判定算法是制动能量回收的关键。
该算法根据车辆的制动情况和电池的充电状态，判断何时开始回收能量、何时停止回收能量，以最大程度地提高能量回收率。
3. 制动力分配策略制动力分配策略可以根据车辆当前的制动需求和动力需求来调整制动力的分配比例。
这种策略可以保证制动的稳定性和安全性，并同时实现能量回收的最大化。
实验验证与应用展望为了验证纯电动汽车再生制动控制策略的有效性，需进行实验验证。
新能源汽车再生制动控制策略
内燃机与配件0引言环境问题的日益突出，使得全球对汽车的排放要求越来越高，新能源汽车的出现缓解了环境污染和能源短缺的问题，同时以其优越的性能获得了快速的发展。
但是从当前市场发展现状来看，在大部分新能源汽车的综合续航能力一般，为了解决这一问题，采用再生制动技术，不仅可以缓解续航不足，而且成本较低且容易实现。
再生制动时，再生制动系统与液压制动互相影响，根据发动机的变化随时调整再生制动和液压自动的比例，电机在正常运行时提供再生制动能量，控制汽车运行，当电机下降到无法继续提供电磁制动力时制动系统便全靠液压自动。
在已有的再生制动产品中，搭载BOSCH iBooster 系统是比较著名却可以代表世界量产水平的，该系统可实现百分之一百的能量回收，其他再生制动系统则在滑行阶段进行能量回收。
现阶段，新能源汽车再生制动的研究和发展主要集中于，如何在保证制动稳定与安全的基础上来提高能量回收的效益、增加原来续航时间。
常见的再生制动控制策略有以下几种：即最优制动能量回收控制、理想制动力分配控制和并联制动能量回收控制，不同的控制策略对于制动能量的回收会产生不同的效果。
1再生制动控制1.1再生制动控制的定义和构成再生制动控制也叫作反馈制动控制，当新能源汽车电机速度下降时，汽车部分动能转化为电能，该部分转化的电能被存储在蓄电池等存储装置中以增加汽车续航里程。
在电机速度下降到无法提供电磁制动力，这些储能装置全部充满之后再生制动就不能再发挥作用，所需的制动力需要依靠传统的液压制动系统来提供。
新能源汽车的再生制动系统由带再生制动信息的组合仪表、带伺服传感器的制动踏板、电动伺服制动动能的电路控制器和调节器等构成。
1.2再生制动系统工作原理再生制动技术的核心机能是电动伺服制动，其工作原理分为以下几种情况：第一，在非工作状态，即驾驶员没有踩下踏板时，MCV 阀门打开，上部制动液管路和下部液管路相通，而PESV 阀门闭合，所以PFS 没反馈液压给制动操作系统，操控中心也没有发指令给电机所以电机不作为，整个制动液管路处于自由的状态。
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电机输出 最大转矩Tmo
RBS影响 因子
前轴左轮
制动力矩：Tb_fl=min(0.5∙ TbfI, Tb_fl_max) 轮毂电机实际最大制动力矩：Tmo_actual_fl
前轴右轮
制动力矩：Tb_fr=min(0.5∙ TbfI, Tb_fr_max) 轮毂电机实际最大制动力矩：Tmo_actual_fr
空气阻力、滚动阻力、制动/驱动力等
蓄电池模型
电流、电 压、SOC SOC
制动/驱动
驾驶员模型
加/减速度
汽车纵向 动力学模型
力矩
轮毂电机 模型
能量计算模型
车 速
车速、路面
再生制动
电机制动力矩
附着、各轮
控制策略
车
垂向载荷
CarSim
速
摩擦制动力矩
液压制动系统 模型
轮缸压力 （需求）
液压制动系统 轮缸压力 PID控制器
1400 1600
蓄电池SOC影响因子
1
KSOC 100.99 SOC
0
0 SOC 0.9 0.9 SOC 0.99
SOC 0.99
目录
Contents
绪论
4.3 制动轮缸压力PID控制器设计
本文所设计的制动轮缸压力PID控制器，主要是通过控制制动轮 缸压力，提高液压制动系统的响应速度，实现摩擦制动力矩的闭环调 节。
摩擦制动力矩与 制动轮缸压力转换
摩擦制动力矩与 制动轮缸压力转换
摩擦制动力矩与 制动轮缸压力转换
制动轮缸压力PID控制器
制动轮缸压力PID控制器
制动轮缸压力PID控制器
制动轮缸压力PID控制器
控制策略输出： 电机制动力矩：Tmb_fl、Tmb_fr、Tmb_rl、Tmb_rr 实际制动轮缸压力：Pbw_actual_fl、Pbw_actual_fr、Pbw_actual_rl、Pbw_actual_rr
图4.4 RBS控制策略
目录
Contents
绪论
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
2018-06-04
4.5 MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真模型
使用MATLAB/Simulink和CarSim建立四轮毂电机驱动EV的RBS联合 仿真模型，建模时做如下假设：
目录
4.6 仿真结果与分析 z=0.1仿真结果
Contents
绪论 RBS基本理论
车速/(km·h-1)
120
0 理想速度
前轴理想 前轴实际 后轴理想 后轴实际
100
CarSim速度 -20
80
-40
制动力矩/(N·m)
60
-60
40
-80
20
-100
00
5
10
15
20
25
30
35 -1200
5
10
-0.5 -0.75
-10
(a) 车速变化
(b) 制动力矩变化（单轮）
400 300
制动冲击度/(m·s-3)
200
100
0 -100
-200
-300
5
10
15
20
25
30
35 -4000
时间/s
(c) 制动减速度变化
5
10
15
20
25
30
35
时间/s
(d) 制动冲击度变化
图4.7 情况A仿真结果（z=0.1）
最大制动 车速最大 最大横摆角
情况(m·s-2) 冲击度/(m·s-3) 差值/(km·h-1) 速度/(rad·s-1)
A 201.44
121.89
0.93
378.59
1.83
0.0052
B
97.37
56.39
0.71
320.09
1.52
0.0048
C
23.17
13.90
0.09
-60
绪论
-90
-90
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
2018-06-04
制动减速度/(m·s-2)
车速/(km·h-1)
-1200
5
10
15
20
25
30
35 -1200
时间/s
5
10
15
20
25
30
35
时间/s
(a) 无电机转速影响因子
(b) 有电机转速影响因子
-150
前轴 -150
液压
-300
后轴 电机
-300
后轴
-450
液压 -450
车速(km·h-1)
-6000
2
4
6
8
10 -6000
2
4
6
8
时间/s
时间/s
(a) 无电机转速影响因子
(b) 有电机转速影响因子
图4.6 理想电机和摩擦制动力矩分配曲线（单轮）
120
理想速度
0 前轴理想 前轴实际 后轴理想 后轴实际
CarSim中车辆模型均为传统汽车，建立EV整车模型时，忽略各 模块修改带来的质量变化；
EV行驶在平直路面上，忽略坡度和弯道带来的影响，路面附着 系数为0.8；
本文不深入研究电机、蓄电池效率带来的影响，建模时统一电 机工作效率为90%，蓄电池充/放电效率为90%。
MATLAB/Simulink
后轴左轮
制动力矩：Tb_rl=min(0.5∙ TbrI, Tb_rl_max) 轮毂电机实际最大制动力矩：Tmo_actual_rl
后轴右轮
制动力矩：Tb_rr=min(0.5∙ TbrI, Tb_rr_max) 轮毂电机实际最大制动力矩：Tmo_actual_rr
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
2
4
6
时间/s
8
(c) 制动减速度变化
(d) 制动冲击度变化
图4.7 情况A仿真结果（z=0.4）
制动减速度/(m·s-2)
前轴 电机 前轴 液压 后轴 电机 后轴 液压
10
10
10
目录
4.6 仿真结果与分析 z=0.4仿真结果
Contents
120
100
车速/(km·h-1)
后轴左轮
电机制动力矩：Tmb_rl= min(Tmo_actual_rl, Tb_rl) 摩擦制动力矩：Tfb_rl=Tb_rl-Tmb_rl
后轴右轮
电机制动力矩：Tmb_rr= min(Tmo_actual_rr, Tb_rr) 摩擦制动力矩：Tfb_rr=Tb_rr-Tmb_rr
摩擦制动力矩与 制动轮缸压力转换
25
30
35 -20
5
10
15
20
25
30
35
时间/s
(c) 制动减速度变化
(d) 制动冲击度变化
图4.7 情况D仿真结果（z=0.1）
总结与展望
2018-06-04
目录
Contents
绪论
RBS基本理论
4.6 仿真结果与分析 z=0.1仿真结果
表 4.1 制动平顺性仿真结果（z=0.1）
制动力矩最大差值/(N·m) 制动减速度
轮缸制动压力 （反馈量）
制动轮缸 压力反馈
CarSim整车模型 （制动系统）
图4.3 制动轮缸压力PID控制器
总结与展望
2018-06-04
目录
Contents
绪论
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
4.4 RBS控制策略
SOC,v,a,z
a≥0 否
是
a=0、v=0：停车模式; a>0、v=0：驱动模式;
15
20
25
30
35
时间/s
时间/s
(a) 车速变化
(b) 制动力矩变化（单轮）
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
制动减速度/(m·s-2)
0
2
制动冲击速度/(m·s-3)
1.5 -0.2
1
-0.4
0.5
0
-0.6
-0.5
-0.8
-1
-1.5
-10
5
10
15
20
时间/s
目录
Contents
绪论
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
2018-06-04
RBS能量回收和制动 平顺性影响因素分析
约束、判 断等条件
MATLAB/Simulink和 CarSim联合仿真模型
电机、蓄电池、液压 制动器等工作特性
RBS制动 力矩分配
Kn
0 n nmin
nc nmin 1
n nmax或n nmin nmin n nc 其他
210
180
力矩/(N·m)
150
120
90
60 30
00
200 400 600 800 1000 1200
电机转速/(r·min-1)
图4.1 nc变化对电机输出力矩影响
25r·min-1 50r·min-1 75r·min-1 100r·min-1 125r·min-1 150r·min-1
a>0、v>0：驱动模式;