电动汽车能量回馈的整车控制(1)
新能源汽车整车控制系统习题答案(1)(习题答案)
项目一：整车控制器检修1. 单项选择题（1）VCU 是指（A）。
A. 整车控制器B. 车身稳定控制系统C. 动力电池管理系统D. 电机控制器（2）加速踏板信号故障属于（C）故障。
A. 一级B. 二级C. 三级D. 四级2. 填空题（1）纯电动汽车的整车控制系统通常包含低压电器控制系统、高压电器系统和整车网络化控制系统三部分。
（2）纯电动汽车与传统汽车的控制系统主要的区别在于传统汽车的控制系统是对等的，没有主次之分；纯电动汽车的控制系统一般有一个主控制器，主控制器除了完成自身的控制功能以外，还肩负着整个控制系统的管理和协调功能。
（3）整车控制器进行驾驶员意图解释是主要依据驾驶员的操作信号有：制动踏板信号、加速踏板信号和档位开关信号。
（4）吉利 EV450 的整车控制器安装在前舱右前侧，靠近冷却液储液罐。
3. 简答题（1）简述整车控制器的功能。
整车控制器的主要功能包括整车控制模式判断和驱动控制、整车能量优化管理、整车通信网络管理、制动能量回馈控制、故障诊断和处理、车辆状态监测和显示等。
（2）画出吉利 EV450 的 VCU 电源电路简图。
项目二整车控制系统传感器检修1.填空题（2）滑动触点传感器是典型的接触式式加速踏板位置传感器，两个滑动触点传感器安装在驾驶室内的加速踏板模块，滑动触点传感器的电阻和传送至整车控制器的电压随着加速踏板位置的变化而变化。
2.多项选择题（1）以下是整车控制器功能的是：（ABCD ）。
A.控制车辆行驶B.整车的网络化管理C.故障诊断预处理D.制动能量回馈控制（2）整车控制器接受传感器信号有（ABC ）A．制动踏板位置传感器信号B．加速踏板位置传感器信号C. 档位开关信号D．钥匙信号3.简单题（1）简述整车控制器驱动控制的原理。
（2）为什么加速踏板位置传感器要使用两个电阻特性不同的信号进行检测？加速踏板位置传感器采用冗余设计，为了信号的可靠性和安全性考虑，所以在加速踏板模块处往往装设两个加速踏板位置传感器。
电动汽车能量回馈的整车控制(1)
辆实现机械制动 ,达到缩短滑行距离或限制车速的 目的 ,但这部分动能以热量的形式被散失掉了 。采 用图 2 所示的控制方式 ,还可方便地实现在车辆处 于滑行状态时的滑行能量回馈 。
因此 ,图 2 控制方式同时具备目前电动汽车能 量回馈的 2 种控制方式的功能 ,通用性较强 。控制 机构简单 ,对常规汽车的制动系统无需改动 ,实施方 便 ,可普遍适用于各类电动汽车 。
为了节省控制器 ECU 的时间资源 ,控制软件设 计中 , CS 也同时作为能量回馈控制模块的进入条 件 ,即只有 CS < 1 时才进入该模块计算相应的能量 回馈控制参数 。
[ 摘要 ] 以 4 种典型循环工况为例对电动汽车进行能量分析 ,设计了基于常规汽车制动系统的整车能量回馈控 制方式 ,研究了控制策略 ,完成了车辆道路试验与标定优化 。试验表明 ,整车能量回馈控制方式与控制策略安全 、可 靠 ,且柔顺性良好 ;利用能量回馈技术 ,蓄电池能量消耗可减少 10 % ,能有效延长电动汽车的一次充电续驶里程 。
Keywords :Electric vehicle , Energy regeneration , Control strategy
1 前言
电动汽车采用了新型的汽车动力 ,如何充分提 高车辆行驶能量效率 ,进而延长车辆续驶里程 ,是电 动汽车需要解决的一个关键问题 。能量回馈是解决 该问题的主要技术措施 。
2005 年
(第 27 卷)
第1期
汽 车 工 程 Automotive Engineering
2005 (Vol. 27) No. 1
2005005
电动汽车能量回馈的整车控制
张 毅 , 杨 林 , 朱建新 , 冒晓建 , 卓 斌
(上海交通大学汽车电子研究所 ,上海 200030)
电动汽车制动能量回馈控制策略的分析
电动汽车制动能量回馈控制策略的分析发布时间：2021-05-19T11:34:40.443Z 来源：《基层建设》2020年第31期作者：余柏榆[导读] 摘要：电动汽车在制动过程中，特别是在频繁制动的场合，如在城市工况下，遇到红绿灯需要频繁启动、制动，如果采用传统汽车的制动方式，能量将会转化成摩擦热能而浪费掉，而带有能量回馈功能的电动汽车可以将制动过程中产生的能量回馈到电池组，为电池组充电，从而增加了电动汽车的一次充电续驶里程。
比亚迪汽车工业有限公司摘要：电动汽车在制动过程中，特别是在频繁制动的场合，如在城市工况下，遇到红绿灯需要频繁启动、制动，如果采用传统汽车的制动方式，能量将会转化成摩擦热能而浪费掉，而带有能量回馈功能的电动汽车可以将制动过程中产生的能量回馈到电池组，为电池组充电，从而增加了电动汽车的一次充电续驶里程。
文章从电动汽车制动制动特性出发，深入分析其在能量回馈方面的约束条件与具体过程，并且对其制动控制策略进行探索，期望提升电动汽车的制动控制系统，提高电动汽车的制动舒适性及稳定性。
关键词：电动汽车；制动技术；控制策略引言传统汽车的制动过程是依靠摩擦的方式消耗汽车行驶的动能，以达到降低车速的目的．电动汽车采用制动能量回馈技术，在制动过程中将驱动电机运行在发电状态，依靠车轮的反向拖动产生电能和车轮制动力矩，并在减缓汽车速度的同时，将部分动能转化为电能，加以再利用，从而改善汽车的能量利用效率，提高汽车续驶里程。
一、电动汽车的制动特性车辆在减速或制动时，将其中的一部分动能或势能转化为电能并存储在能量储存装置中的过程称为制动能量回馈。
电动汽车采用电力制动时，通过将驱动电机转变为发电状态来使车辆产生制动力矩，同时将所产生的电能存储到蓄电池中，从而有效地回收制动能量，延长续驶里程。
这一点对纯电动汽车尤为重要，因为在城市工况中，汽车需要频繁起动、制动。
国外有关研究表明，如果有效地回收制动能量，电动汽车大约可降低15％的能量消耗，可使纯电动汽车的续驶里程延长10％-30％。
电动汽车的能源回馈和能量回收技术
电动汽车的能源回馈和能量回收技术随着环保意识的日益增强和能源短缺问题的日益突出，电动汽车成为可持续交通发展的重要解决方案。
然而，电动汽车的续航里程问题一直是其发展中的瓶颈，因此研究和应用能源回馈和能量回收技术对于提升电动汽车的可靠性和经济性具有重要意义。
一、能源回馈技术能源回馈技术是指将制动过程中产生的能量通过一定的装置回馈到电动汽车的电池中，从而提高电池的能量利用率。
目前主要存在以下几种能源回馈技术：1. 制动能量回馈系统制动能量回馈系统是电动汽车最常见的能源回馈技术之一。
当电动汽车进行制动时，制动系统能够将动能转换为电能，然后将电能储存到电池中。
这样一来，制动能量不再被浪费，而是有效地利用起来，延长了电动汽车的续航里程。
2. 发动机动力回馈系统发动机动力回馈系统是指在电动汽车行驶过程中，通过配备电动发动机和传动装置，将行驶过程中产生的动力能量转化为电能，并回馈到电池中。
这种技术可以进一步提高电动汽车的能效。
3. 轮胎能量回馈系统轮胎能量回馈系统的原理是利用车辆行驶时轮胎与地面的摩擦力，将能量转化为电能，并回馈到电池中。
这种技术可以在汽车行驶时充分利用轮胎与地面的接触能量，提高电池的能量回收效率。
二、能量回收技术能量回收技术是指将车辆行驶过程中产生的废弃能量重新收集和利用的技术。
目前主要存在以下几种能量回收技术：1. 利用制动系统回收能量制动系统回收能量是一种常见的能量回收技术。
当电动汽车进行制动时，通过制动系统将动能转化为电能，并将电能储存到电池中。
这种技术可以有效地回收废弃能量，提高电动汽车的能效。
2. 利用太阳能回收能量利用太阳能回收能量是一种新兴的能量回收技术。
通过在电动汽车上安装太阳能充电板，可以将太阳能转化为电能，并直接将电能输入到电池中，以供电动汽车使用。
这种技术充分利用了太阳能的可再生性，降低了电动汽车对传统能源的依赖程度。
3. 利用路面振动回收能量利用路面振动回收能量是一种创新的能量回收技术。
整车控制器
整车控制器（VMS，vehiclemanagementSystem），即动力总成控制器。
是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽整车控制器通过采集司机驾驶信号和车辆状态，通过CAN总线对网络信息进行管理，调度，分析和运算，针对车型的不同配置，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能。
介绍??纯电动汽车整车控制器(VehicleController)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。
与各部件控制器的动态控制相比，整车控制器属于管理协调型控制。
体系结构整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构，各部件都有独立的控制器，整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。
为满足系统数据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点，整个分布式控制系统之间采用CAN总线进行通讯。
整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。
组成?控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护电路模块等。
微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。
CAN通信模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计;BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定;?电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。
CAN，全称为“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。
电动汽车制动能量回馈控制系统及控制方法研究
电动汽车制动能量回馈控制系统及控制方法研究1. 引言随着环境问题的日益凸显和对能源消耗的担忧，电动汽车逐渐成为替代传统燃油汽车的重要选择。
然而，电动汽车在制动时产生的能量，常常会浪费掉。
因此，研究开发电动汽车制动能量回馈控制系统及相应的控制方法，对于提高能源利用效率，减少对外界环境的影响具有重要意义。
2. 电动汽车制动能量回馈控制系统的设计2.1 制动能量回馈原理制动能量回馈是通过将电动汽车在制动过程中产生的动能转换为电能，存储到电池中或反馈到电网中。
这样就能够有效减少能源的浪费，提高电动汽车的续航里程。
2.2 控制系统设计要点制动能量回馈控制系统的设计要点包括：1.制动能量的采集：通过制动器或电机将制动能量转换为电能；2.能量的储存：将转换后的电能储存到电池中，或者通过电网进行回馈；3.控制策略的优化：根据不同的行驶情况和制动模式，优化能量回馈的控制策略，以保证安全性和效率。
3. 电动汽车制动能量回馈控制方法研究3.1 制动能量采集方法制动能量的采集方法有多种，常见的包括：1.利用动力电池进行能量回馈：将制动能量通过转换装置转化为电能，然后储存到动力电池中；2.通过电机进行能量回馈：将电动汽车的电机从驱动模式切换到发电模式，在制动时将动能转化为电能，并输送到动力电池；3.利用超级电容器进行能量回馈：通过连接超级电容器，将制动时产生的能量储存到超级电容器中，进而回馈到电池或电网中。
3.2 能量储存与回馈方法电动汽车制动能量储存与回馈的方法主要有两种：1.储存到动力电池中：制动能量经过转换装置转化为电能后，储存到动力电池中，供电车辆使用；2.通过电网回馈：将制动能量转换为交流电后，通过逆变器将其回馈到电网中，供其他电动汽车或家庭用电。
3.3 控制策略的优化制动能量回馈的控制策略需要根据不同的行驶情况和制动模式进行优化。
常见的控制策略包括：1.利用制动能量回馈提前制动：在预测到需要制动的情况下，提前进行能量回馈制动，以最大程度地回收制动能量；2.利用动能回收系统的不同模式：根据电动汽车的行驶状态，选择不同的回馈模式，如精确回馈模式和普通回馈模式。
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析随着对环境和能源问题的日益关注，电动汽车作为一种无排放的绿色出行方式，正受到越来越多人的关注和青睐。
然而，电动汽车的续航里程一直是用户关注的一个重要问题。
为了解决这个问题，科学家们提出了能量回馈系统（regenerative braking system），这一系统能够利用车辆制动时产生的能量，并将其转化为电能进行存储，从而提高电动汽车的续航里程。
本文将从电动汽车能量回馈系统的原理和效能两个方面进行分析。
1. 原理能量回馈系统的核心原理是将制动过程中产生的动能转变为电能进行储存。
一般来说，制动时，电动汽车的驱动电机利用车轮运动的动能回转，相应地产生电能，而不是通过摩擦将动能转化为热能消耗掉。
这样一来，电动汽车能够将制动过程中的能量转化为电能进行储存，进一步提高车辆的能效。
具体而言，能量回馈系统一般包括以下几个主要的组成部分：1.1 制动电阻装置：在制动时，制动电阻装置根据车轮转动的速度和力度，产生一定的电阻，从而将动能转化为电能。
1.2 电能转换装置：制动电阻产生的电能需要进行转换才能储存和使用。
电能转换装置将制动过程中产生的直流电能转换为可以储存的电能，通常使用蓄电池进行储存。
1.3 控制系统：能量回馈系统的控制系统监测制动状态和电能转换过程，确保系统能够高效、稳定地将动能转化为电能。
2. 效能分析能量回馈系统对电动汽车的效能有着显著的提升作用，主要体现在以下几个方面：2.1 能量回收率提高：传统的内燃机汽车在制动时会将动能转化为热能散失，而电动汽车通过能量回馈系统能够最大程度地回收制动过程中产生的动能，提高能量的利用率。
据研究表明，能量回馈系统可以将制动时产生的能量回收率提高20%~30%，从而延长电动汽车的续航里程。
2.2 能耗减少：电动汽车通过能量回馈系统回收能量，可以减少对电池的充电次数，从而延长电池寿命。
同时，也能够减少充电过程中的能量损耗，提高充电效率，降低了电动汽车的能耗，进一步提高车辆的能效。
纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术
纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术随着全球对环境保护的关注日益增加，纯电动汽车作为一种零排放的交通工具，正逐渐成为未来出行的主流选择。
然而，如何提高电动汽车的续航里程、降低能源消耗，成为了制约其发展的重要问题之一。
其中，纯电动汽车制动系统的能量回收与智能控制技术是解决这一问题的重要手段之一。
纯电动汽车的制动系统在行驶过程中会产生大量的能量，传统的制动系统则会浪费这些能量，导致能源的浪费。
而纯电动汽车制动系统则可以通过能量回收技术将制动时产生的能量转化为电能，储存到电池中，从而延长车辆的续航里程。
这种能量回收技术一方面可以提高能源的利用效率，另一方面也可以减少对动力电池的充电次数，延长其使用寿命。
纯电动汽车制动系统的能量回收技术主要包括动能回收和辅助供电回收两种方式。
动能回收是指通过制动系统将行驶中的动能转化为电能，存储到电池中；辅助供电回收则是指在车辆停车或制动时，将制动能量转化为电能，供给车辆内部的辅助设备使用，从而减轻对动力电池的负担。
这两种回收方式可以根据不同的行驶状态进行自动切换，以实现最佳能量回收效果。
除了能量的回收，纯电动汽车制动系统还需要智能控制技术来优化制动效果。
智能控制技术可以根据行驶状况、驾驶习惯等因素，对制动系统进行精确控制，实现制动的平稳性和高效性。
具体来说，智能控制技术可以通过实时监测车辆的速度、加速度、制动力等参数，精确控制制动力的大小和施加形式，以提高制动能量的回收效率，同时保证车辆的行驶安全。
在智能控制技术方面，纯电动汽车制动系统还可以应用先进的人工智能技术，如机器学习和模糊控制等。
通过对大量的行驶数据进行学习和分析，系统可以根据不同的驾驶环境和驾驶者的行为习惯，智能化地预测和调整制动系统的工作参数，以达到最佳控制效果。
总的来说，纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术是提高电动汽车续航里程和降低能源消耗的重要手段。
通过能量回收技术，可以将制动时产生的能量转化为电能，延长车辆的续航里程；而通过智能控制技术，可以优化制动效果，提高能量的回收效率。
新能源汽车整车控制器
新能源汽车整车控制器新能源汽车整车控制器是指用于控制新能源汽车各个系统的主要控制单元。
它是汽车电子控制系统中的核心部件，负责接收传感器信号并处理，控制电动机、电源、制动系统、转向系统等各个系统的运行。
新能源汽车整车控制器的主要功能有以下几个方面：1. 电动机控制：新能源汽车的动力系统采用电动机来驱动车辆，整车控制器负责对电动机进行精确控制，包括控制电动机的转速、转矩、加速度等，使车辆能够稳定、高效地行驶。
2. 电池管理：新能源汽车采用电池作为能源储存装置，整车控制器需要对电池进行管理，包括监测电池的电量、温度、电压等状态，并进行保护措施，以确保电池的安全和寿命。
3. 制动系统控制：整车控制器负责对制动系统进行控制，根据车辆的速度、加速度等参数，计算制动力的大小和分配，使车辆能够稳定、安全地制动。
4. 转向系统控制：整车控制器对转向系统进行控制，根据驾驶者的转向指令，计算转向力的大小和方向，使车辆能够灵活、准确地转向。
5. 能量管理：新能源汽车的能源利用效率较高，整车控制器可以根据当前的行驶状态和驾驶者的需求，对能源进行合理分配，以最大限度地提高车辆的能源利用效率。
为了实现以上功能，新能源汽车整车控制器需要具备以下特点：1. 高性能：整车控制器应具有较高的计算能力和响应速度，能够实时采集和处理控制信号，保证车辆的安全性和可靠性。
2. 可靠性：整车控制器应具有较高的抗干扰能力和故障自诊断能力，能够在复杂的环境条件下正常工作，并能够准确地检测和报告故障信息，提高维修和保养的效率。
3. 兼容性：整车控制器应具有良好的兼容性，可以与各个系统的硬件和软件进行良好的通信和协调，实现系统之间的协同工作。
4. 可扩展性：整车控制器应具有良好的可扩展性，可以根据市场需求和技术进展进行功能升级和更新，以适应不断变化的市场需求。
总之，新能源汽车整车控制器是新能源汽车电子控制系统的核心部件，具有控制车辆各个系统的功能，对车辆的性能、安全性和能源利用效率起着关键作用。
电动汽车的能源回馈和能量回收技术
电动汽车的能源回馈和能量回收技术随着环境保护和可持续发展意识的增强，电动汽车作为一种清洁能源替代传统燃油汽车的重要手段，正逐渐成为汽车产业的发展趋势。
然而，电动汽车在行驶过程中依然需要能源输入，因此研发和推广电动汽车的能源回馈和能量回收技术显得尤为重要。
本文将介绍电动汽车能源回馈和能量回收技术的相关概念、原理和应用。
一、能源回馈技术能源回馈是指将电动汽车在行驶过程中产生的动能转化为电能并返回给电动汽车电池的过程。
能源回馈技术主要借助制动能量的回收来实现。
当电动汽车刹车或减速时，传统燃油汽车通过摩擦制动将动能转化为热能散失在空气中，而电动汽车则可以通过回馈技术将动能转化为电能储存起来，以供后续使用。
能源回馈技术的主要原理是电动汽车的电机通过逆变器将制动能量转化为电能，然后再将电能传输给电池进行储存。
逆变器起到将电流的方向进行改变的作用，使电动汽车电机能够在制动过程中作为发电机工作，并将产生的电能进行逆流输送。
能源回馈技术的应用可以极大地提高电动汽车的续航里程和能源利用率。
通过合理设计和控制能源回馈系统，可以最大限度地回收制动能量，并将其转化为电能储存起来，减少能源浪费，提高行驶效率。
二、能量回收技术能量回收是指将电动汽车在行驶过程中通过制动或其他方式产生的废热、废气等能量进行回收利用的技术。
能量回收技术的核心是将废热或废气中的能量转化为电能或其他可用能源，以满足电动汽车的动力需求或供应其他电子设备的能量。
目前，能量回收技术主要包括热能回收和振动能回收两种形式。
热能回收技术通过利用电动汽车发动机产生的废热，通过热能转换设备将废热转化为电能。
振动能回收技术则是利用电动汽车行驶过程中的振动能量，通过振动能转换装置将振动能转化为电能。
能量回收技术的发展和应用可以有效地提高电动汽车的能源利用率和经济性。
利用废热和振动能回收技术，可以将电动汽车行驶过程中产生的废能量进行回收利用，降低电动汽车运行的能耗，提高汽车的经济性和可持续发展性。
电动汽车系统能量回收的控制策略
电动汽车系统能量回收的控制策略
1.制动能量回收：制动能量回收是一种常见的能量回收方法，它通过
将制动过程中产生的能量转化为电能，然后存储在电池中供车辆使用。
这
种方法可以显著减少制动能量的浪费，提高车辆的能源利用效率。
制动能
量回收通常使用动力学制动系统或再生制动系统实现。
2.惯性滑行：惯性滑行是一种在滑行状态下尽量减少能量损失的策略。
在惯性滑行状态下，电动汽车可以通过减少电机功率输出或者关闭电机来
减少能量消耗。
这种策略可以在行驶过程中最大限度地回收动能，提高整
车的能源利用效率。
3.能源管理系统：能源管理系统是一种通过优化车辆的系统操作来减
少能量损失的方法。
该系统可以监测和控制电池和电动机的能量流动，以
实现最佳的能源利用效率。
能源管理系统通常使用先进的控制算法来优化
电力分配和能量回收，以最大限度地减少能量损失。
5.能量回收优先级控制：能量回收优先级控制是一种通过优化能量回
收顺序来最大限度地提高能源利用效率的方法。
该策略根据不同的驾驶条
件和车辆需求，优先考虑回收能量最多的系统，以实现能量的最大回收和
利用。
总结起来，电动汽车系统能量回收的控制策略包括制动能量回收、惯
性滑行、能源管理系统、协同驱动系统和能量回收优先级控制等。
这些策
略可以有效地提高电动汽车的能源利用效率，减少能量的浪费，并为车辆
提供更长的续航里程。
未来随着技术的进一步发展，电动汽车能量回收的
控制策略将会越来越成熟和多样化。
整车控制器电机控制器电源管理系统制动能量回馈系统
解电池的健康状况和使用状况，为电池的维护和更换提供依据
04
网络通信
电源管理系统需要与整车控制器和其他控制器进行通信，以实
现协调控制和信息共享。通过与整车控制器的通信，电源管理
系统可以接收充电和放电的指令，并根据实际情况进行调整和 控安制全保障 电源管理系统具有过流保护、过压保护、欠压保护、过温保护
等功能，能够在出现异常情况时自动切断电源或采取其他安全
整车控制器，电机控制器，电源管理系统，制动能量回馈系统
电机保护与故障处理：电机控制器可以实时监测电机的运行状态，对过载、 过热等异常情况进行处理，保护电机和整车安全
网络通信：电机控制器需要与整车控制器和其他控制器进行通信，以实现协 调控制和信息共享
参数监测与调整：电机控制器能够实时监测电机的运行参数，如电流、电压、 温度等，并根据需要对其进行调整，以优化电机的性能和延长其使用寿命
制动能量回馈系统 除了上述功能外，制动能量回馈系统还有如下关键功能
自适应调节：系统应能够根据不同的驾驶风格和路况自动调整能量回收的强度 ，以实现最佳的能源回收效果。例如，在较平缓的下坡路面，系统可以自动减 少回收力度，提供更自然的驾驶体验；而在急刹车等紧急情况下，系统则应加 大回收力度，以最大化回收能源
化电机的性能和延长其使用寿命。通过监测电机的运行参数，电机控制器还可以实现过流保护、过压
保护、欠压保护、过温保护等功能，确保电机的安全运行
电机状态估计
6
为了实现更精确的控制和优化性能，电机控制器应具备电机状态估计功能。通过观测电机的输入和输 出，结合控制算法和模型预测等手段，电机控制器可以估计电机的位置、速度和加速度等状态信息。
能量回收：制动能量回馈系统能够在车辆制动时将车轮的动能转化为电能并储 存到电池中。通过这种方式，可以减少能量的浪费并提高能源利用效率。同时 ，回收的能量可以在需要时用于驱动车辆，进一步延长行驶里程
电动汽车系统能量回收的控制策略
电动汽车系统能量回收的控制策略以保持汽车的转向稳定性和能量回收最大化为前提，开发了一种新的制动能量回收系统，其结构。
此系统采用并行系统，即不改变原有机械制动系统制动力的条件下，由整车电机提供一定的制动力矩于前驱动轮上，在不影响制动过程的条件下完成制动能量回收。
为了确保向前轮施加额外制动力矩的整车安全，在开始进行能量回收前需要首先对整车状态进行判定。
此时需综合考虑整车上ABS（防抱死制动系统）工作状态、电机转速、高压动力电池状态、驱动电机状态以及随时出现的故障状态等。
在各个状态满足要求的情况下，开始进入到再生制动功能状态中。
电动汽车制动时，通过制动踏板的行程来计算电机制动力矩。
首先，制动能量回收系统根据制动踏板下行的幅度、速度及加速度判断驾驶人的制动意图。
其次，根据车速、路面状况以及制动力需求，来决定前、后轮制动力之间的比例。
最后，根据电机的力矩特性，决定电机再生制动力的范围，确定再生制动力和摩擦制动力之间的比例与大小。
在满足驾驶人制动需求和车轮不抱死的情况下，在驱动轮上尽量增大由电机提供的再生制动力。
当地面同步附着系数和前后轮制动力分配系数确定以后，只有当地面附着系数等于其同步附着系数时前后轮才能同时抱死拖滑。
此时，前后轮制动力沿着β同步上升。
当地面附着系数小于同步附着系数时，前后轮制动力首先沿着β线上升，到达β线和f线的交点a后，此时由于前轮已经趋于抱死拖滑的状态，ABS开始动作，使其沿着f线上升，尽量增加后轮的制动力而增加很少的前轮制动力，到达k点时前轮后轮同时抱死拖滑。
在前轮制动力为达到a点横坐标时，前轮处于自由转动转态，此时为保证前轮不抱死拖滑，驱动电机施加在前轮的制动力（矩）数值不能大于a点横坐标值同此时瞬时的前轮制动力之差，在此地面附着系数条件下，能够回收的制动能量为阴影区域。
由于汽车行驶时地面的附着系数瞬时变化，整车无法瞬时判定此系数。
故拟采用ABS 的工作状态来进行制动力矩的判定、计算。
新能源电动汽车整车控制系统
新能源电动汽车整车控制系统关于汽车电控系统，它其实并不是新能源电动汽车专有的，燃油车同样具备，只不过新能源电动汽车的电控系统更加的复杂，也更强大。
汽车电控系统，就是汽车电子控制系统，是由模块控制的系统总称，它由硬件和软件构成，电控其实就是车辆所有电子控制系统的软件+硬件的总称，我们可以将整个电控系统理解为车辆的神经系统，这个系统可以控制车辆的运行能力，所以电控系统越强大，车辆的控制与行驶能力越出色。
今天咱们就来聊聊新能源汽车的整车控制系统。
整车控制系统由加速踏板位置传感器，制动踏板位置传感器，电子换挡器等输入信号传感器，整车控制器(VCU)，电机控制器(MCU)，电池管理系统(BMS)等控制模块和驱动电机，动力电池等执行元件组成。
组成构架图汽车上的这些控制器通过CAN网络来通信。
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。
1.驾驶员驾驶意图解析主要是对驾驶员操作信息及控制命令进行分析处理,也就是将驾驶员的油门信号和制动信号根据某种规则,转化成电机的需求转矩命令。
因而驱动电机对驾驶员操作的响应性能完全取决于整车控制的油门解释结果,直接影响驾驶员的控制效果和操作感觉。
2.整车驱动控制根据驾驶员对车辆的操纵输入(加速踏板、制动踏板以及选档开关)、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处理,向整车管理系统发出相应的指令,控制电机的驱动转矩来驱动车辆,以满足驾驶员对车辆驱动的动力性要求;同时根据车辆状态,向整车管理系统发出相应指令,保证安全性、舒适性。
3.制动能量回馈控制整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度、车辆行驶状态信息以及动力电池的状态信息(如SOC值)来判断某一时刻能否进行制动能量回馈,在满足安全性能、制动性能以及驾驶员舒适性的前提下,回收部分能量。
电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制
电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制随着电动汽车的普及，永磁同步电机逐渐成为其主要驱动方式之一。
在电动汽车行驶过程中，制动是必不可少的一环。
而制动时产生的能量若不能有效地回馈，将会造成能量浪费和车辆续航里程的降低。
因此，电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制成为了研究的热点之一。
在电动汽车制动时，永磁同步电机可以充当发电机，将制动时产生的电能回馈到电池中储存起来。
但是，由于电池的容量有限，如果回馈过程不加以控制，会导致电池过度充电或过度放电，从而影响其寿命和性能。
因此，必须通过最优化控制算法来控制电池的充放电过程，以达到最佳的能量回馈效果。
最优制动能量回馈控制算法的核心是能量管理策略。
其基本思路是在保证电池容量和寿命的前提下，尽可能多地回馈制动能量。
该策略需要考虑众多因素，如电池的化学状态、电池温度等，以便实现最优化的能量回馈效果。
总之，电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制是一个复杂而又实用的技术，具有广泛的应用前景。
未来，随着电动汽车的高速发展，该技术将会得到更加广泛的应用和深入的研究。
- 1 -。
电动汽车的能源回馈和能量回收技术
电动汽车的能源回馈和能量回收技术随着环保意识的提高和能源危机的威胁，电动汽车作为一种清洁能源交通工具受到了越来越多的关注。
与传统燃油汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音等诸多优势。
然而，电动汽车的续航里程、充电时间等问题仍然制约了电动汽车的普及和发展。
为了解决这些问题，能源回馈和能量回收技术成为了关键的研究方向。
一、能源回馈技术电动汽车在行驶过程中会产生一部分动能，而传统汽车却将这部分动能浪费掉。
能源回馈技术的出现就是为了将车辆行驶中产生的动能转化为电能，从而回馈给电动汽车的电池。
这样一来，电动汽车的续航里程将得到有效延长。
1. 制动能量回馈系统制动时产生的能量被称为制动能量，传统汽车的制动能量会以热的形式散失，而电动汽车则可以通过能量回馈系统将制动能量转化为电能。
这种能量回馈系统利用了电动机的逆变功能，在制动时将动能转化为电能并储存在电池中。
这样不仅减少了能量浪费，还增加了电动汽车的续航里程。
2. 路面振动能量回馈系统车辆行驶过程中，路面会产生一定的振动能量，而这部分能量同样可以被回馈利用。
路面振动能量回馈系统利用了车辆悬挂系统的振动吸收能力，将振动能量转化为电能并储存在电池中。
这种技术不仅可以提高电池的充电效率，还能降低电动汽车能耗。
二、能量回收技术除了能源回馈技术外，能量回收技术也是电动汽车能效提升的关键。
能量回收技术主要是通过收集和利用电动汽车行驶中产生的废弃能量，将其转化为电能储存起来。
1. 制动能量回收制动能量回收是最常见的能量回收技术，通过电动汽车的制动系统将制动能量转化为电能充电。
在电动汽车制动时，电动机反转成发电机工作，将动能转化为电能储存，并供车辆再次使用，从而减少了电池的消耗。
2. 惯性能量回收惯性能量回收是利用电动汽车运动过程中产生的惯性能量，将其转化为电能储存。
电动汽车在行驶过程中会存在一定的惯性能量，通过运用回收器件将这部分能量转化为电能，并储存在电池中。
这样可以增强电动汽车的续航里程和能源利用效率。
电动汽车能量回馈的整车控制
电动汽车能量回馈的整车控制
张毅;杨林;朱建新;冒晓建;卓斌
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2005(027)001
【摘要】以4种典型循环工况为例对电动汽车进行能量分析,设计了基于常规汽车制动系统的整车能量回馈控制方式,研究了控制策略,完成了车辆道路试验与标定优化.试验表明,整车能量回馈控制方式与控制策略安全、可靠,且柔顺性良好;利用能量回馈技术,蓄电池能量消耗可减少10%,能有效延长电动汽车的一次充电续驶里程.【总页数】4页(P24-27)
【作者】张毅;杨林;朱建新;冒晓建;卓斌
【作者单位】上海交通大学汽车电子研究所,上海,200030;上海交通大学汽车电子研究所,上海,200030;上海交通大学汽车电子研究所,上海,200030;上海交通大学汽车电子研究所,上海,200030;上海交通大学汽车电子研究所,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.基于超级电容器的电动汽车永磁同步电机制动能量回馈控制研究 [J], 牛联波;张清枝
2.电动汽车制动能量回馈控制策略的分析 [J], 彭海兰; 梅一丹; 朱今镜; 李振中
3.电动汽车制动能量回馈控制策略的分析 [J], 彭海兰; 梅一丹; 朱今镜; 李振中
4.基于超级电容器的电动汽车永磁同步电机制动能量回馈控制研究 [J], 牛联波[1];
张清枝[1]
5.电动汽车制动能量回馈控制系统及控制方法研究 [J], 杨志超;吴丽娟;杨凯祥;原黎鹏
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系数 ; CMOTOR 是根据电机及逆变器的温度 、电压 、电 流 、绝缘性能 、控制器的状态确定的故障权系数 ;
CVEHICL E 是根据车辆其它部件 (如油门 、制动系统 、
12V 蓄电池等) 的状态确定的故障权系数 ; Cvss 用于 将能量回馈控制与车辆行驶状态联系 , 为制动回馈
预限制权系数 ,综合反映车速条件与能量回馈的边
的控制方式
制动 踏 板 行 程 信 号 、主 手动 挡 位 信 号 , 车 速 信 制动油缸 液 压 信 号 、车 号
速信号
蓄电池 SOC 水平 、电压 、蓄电池 SOC 水平 、电压 、
温度 、电机状态 …… 温度 、电机状态 ……
车辆制动工况
车辆滑行工况
加装制动踏板行程传感 增加手动挡位
器 、主制动 油 缸 液 压 传
辆实现机械制动 ,达到缩短滑行距离或限制车速的 目的 ,但这部分动能以热量的形式被散失掉了 。采 用图 2 所示的控制方式 ,还可方便地实现在车辆处 于滑行状态时的滑行能量回馈 。
因此 ,图 2 控制方式同时具备目前电动汽车能 量回馈的 2 种控制方式的功能 ,通用性较强 。控制 机构简单 ,对常规汽车的制动系统无需改动 ,实施方 便 ,可普遍适用于各类电动汽车 。
车辆在高速滑行或下坡滑行时 ,具有极大的动 能 ,许多情况下驾驶员都会通过踩下制动踏板对车
4 能量回馈的控制策略
能量回馈控制策略直接影响了能量回馈效率 、 制动安全性 、驾驶感觉等 ,是作者提出的基于常规汽 车制动系统的能量回馈控制方式的核心技术 ,需要 综合考虑各种因素 。
在图 2 所示的回馈控制方式中 ,制动力矩实际 包含机械制动力矩与能量回馈辅助制动力矩 。由于 机械制动力矩由制动踏板行程决定 ,能量回馈控制 系统无法干预 。因此 ,如何在这样的系统约束条件 下获得最高能量回馈效率 ,同时确保制动安全性以 及过程过渡的柔顺性 ,是能量回馈控制策略的设计 要点 。图 3 是基于该控制方式的能量回馈策略基本 逻辑 。在该控制逻辑中 ,将能量回馈辅助制动力矩 (简称回馈力矩) 设计为车速的函数 ,车辆当前的运 行状态经过回馈模式辨识器实时判断是否进入能量 回馈控制过程以及是制动能量回馈模式还是滑行能 量回馈模式 。在能量回馈控制过程中 ,制动能量回 馈力矩的允许值由柔顺控制模块实时确定 ,滑行能 量回馈力矩的允许值由柔顺控制模块与效率动态寻
2005 年
(第 27 卷)
第1期
汽 车 工 程 Automotive Engineering
2005 (Vol. 27) No. 1
2005005
电动汽车能量回馈的整车控制
张 毅 , 杨 林 , 朱建新 , 冒晓建 , 卓 斌
(上海交通大学汽车电子研究所 ,上海 200030)
过渡柔和 ,但系统复杂 。 用 。
综合考虑表 1 中 2 种能量回馈控制方式 ,结合 样车的实际情况 ,作者设计了在原车制动系的基础 上 ,利用制动信号与车速信号复合作用的控制方式 , 其原理如图 2 所示 。
在图 2 中 ,制动踏板提供制动信号 ,信号传递到 整车控制模块 ,整车模块根据车辆运行状况及其它 控制模块的状态 ,决定是否进行制动能量回馈 ,并分 配能量回馈辅助制动力矩的大小 。
[ 摘要 ] 以 4 种典型循环工况为例对电动汽车进行能量分析 ,设计了基于常规汽车制动系统的整车能量回馈控 制方式 ,研究了控制策略 ,完成了车辆道路试验与标定优化 。试验表明 ,整车能量回馈控制方式与控制策略安全 、可 靠 ,且柔顺性良好 ;利用能量回馈技术 ,蓄电池能量消耗可减少 10 % ,能有效延长电动汽车的一次充电续驶里程 。
在实际系统中 ,还涉及许多其它控制参数 ,各控制参 数可通过标定工具随车在线标定与优化 。
412 能量回馈效率寻优 在车辆制动能量回馈工况中 ,保持制动踏板的感
觉及驾驶柔顺性是首先要考虑的 ,而对于滑行工况能 量回馈 ,效率与加强柔顺性须首先考虑、同时兼顾。
能量回馈效率的优化是个动态寻优过程 ,不仅 需使电机发电效率 、逆变器工作效率 、动力蓄电池充
动电机、高压电路、各控制系统状态 ,以及能量回馈对 各子系统和整车的电气安全与行驶安全可能造成的
各种影响 ,为此策略中设立了系统安全权系数
CS = CB P + CMO TOR1)
式中 , CB P 是根据动力蓄电池的电压 、电流 、温度 、
S O C 、高压电路及管理控制器的状态确定的故障权
[ Abstract] The energy consumption in four typical vehicle testing cycles ( FTP , HWEFT , ECE2EUDC and J P1015) is analyzed for EV. Based on the traditional vehicle braking system , a new regenerative braking scheme and its control strategy are designed. The road testing , calibration and optimization are performed. Test results show that the control scheme and strategy is safe , reliable. Using the regenerating scheme , the energy consumption of battery can re2 duce by 10 percent and the driving range of EV in one charge can increase effectively.
电效率均处于高效区 ,而且还与车辆动力学有关 ,同 时还必须满足车辆控制实时性的要求 。因此 ,算法 非常复杂 。限于篇幅 ,将另文介绍这部分内容 。 413 系统安全性约束条件
电动汽车是个复杂的电力电子控制系统 ,由多个 控制器组成 ,各控制器之间采用交互式分层控制 ,整 车控制器为主控制器 ,处于分层控制网络中的最上 层 。整车能量回馈控制必须充分考虑动力蓄电池 、驱
Keywords :Electric vehicle , Energy regeneration , Control strategy
1 前言
电动汽车采用了新型的汽车动力 ,如何充分提 高车辆行驶能量效率 ,进而延长车辆续驶里程 ,是电 动汽车需要解决的一个关键问题 。能量回馈是解决 该问题的主要技术措施 。
3 能量回馈的控制方式
目前 ,电动汽车能量回馈的整车控制主要有 2 种方式 ,见表 1 。
表 1 电动汽车能量回馈控制方式
方式 方式描述 传感器输入
信号 影响参数 适用工况 硬件要求
控制方法
方式 1 [ 3 ,4 ]
方式 2
根据 制 动 踏 板 行 程 、制 手动 挡 位 启 用/ 停 止 能
动液压 、车 速 复 合 作 用 量回馈的控制方式
能量回馈包括车辆制动能量回馈与车辆滑行能 量回馈两种 。此时 ,驱动电机按发电机运行 ,将车辆 行驶动能转化为电能 ,可以起到 3 个作用 : 辅助制 动 ;回收能量给动力蓄电池充电 ,从而延长车辆续驶 里程 ;在车辆有供热需求时 ,直接利用这部分电能供 热取暖 。
能量回馈制动与电动汽车其它电气制动方式 (主要有能耗制动 、反接制动[1 ] ) 比较 ,无须改变系 统硬件结构 ,回馈电流可柔性控制 ,可使制动效果与 能量回收效果综合最佳 。因此 ,能量回馈是最适合 电动汽车的电气制动方式 ,其关键是能量回馈的过
界条件 。CB P 、CMOTOR 、CVEHICL E 分别为 0 ～ 1 之间的
数值 ,表征各自子系统的故障程度 ; Cvss 在实际车速 满足能量回馈的车速条件 、且实际回馈能量满足其
边界条件时 ,取值为 0 ,否则取值为 1 。
因此 ,当 CS ≥1 时说明系统故障严重或车辆行 驶状态不允许实施能量回馈 ;当 CS = 0 时表示系统 无任何故障 ;当 CS 为 0 ～ 1 之间的数值时表示系统 存在着相应程度的故障 。
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汽 车 工 程 2005 年 (第 27 卷) 第 1 期
优模块共同确定 ,实际能量回馈力矩的有/ 无及大小 受系统安全性约束条件的限制 。
411 柔顺性控制 在车辆制动工况 ,能量回馈对车辆产生的辅助
制动力矩将影响制动踏板感觉与驾驶柔顺性 ,需对 制动能量回馈力矩的大小进行优化控制 。为此 ,在 控制 策 略 中 根 据 车 速 vSS 设 定 了 2 个 评 判 因 子 d vSS / d t 与 d2 vSS / d t2 , 通过动态调节制动能量回馈 力矩的大小 ,确保实施能量回馈作用后的制动加速 度 、加速度变化率趋势与原车制动的效果相近 ,从而 使在能量回馈作用时的制动感觉与常规汽车相近 。
为了节省控制器 ECU 的时间资源 ,控制软件设 计中 , CS 也同时作为能量回馈控制模块的进入条 件 ,即只有 CS < 1 时才进入该模块计算相应的能量 回馈控制参数 。
感器
根据制动踏板行程传感 由驾驶员手动启用或停
器 、制 动 油 缸 液 压 传 感 止滑 行 能 量 回 馈 充 电 ,
器信号判断制动力总需 能量回馈辅助力矩的大
求 ,通过对能量回馈辅 小 ,充电电流的强度根
助制动力矩与机械制动 据 车 速 、动 力 蓄 电 池
力矩 的 合 理 分 配 , 可 使 SOC 状 态 等 因 素 而 作
原稿收到日期为 2003 年 12 月 29 日 ,修改稿收到日期为 2004 年 3 月 8 日 。
2005 年 (第 27 卷) 第 1 期 汽 车 工 程
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图 1 4 种典型工况的能量分析
动 、机械制动或两者同时作用的复合制动 ,其中机械 制动会导致一部分制动能量以热量的形式散失掉 。 能量回馈系统各个环节的效率因子主要包括逆变器 的效率 、电机的效率 、蓄电池的充电效率等 。