第8章 新能源汽车制动能量回收系统
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 1. 过电压产生的原因 • 大功率IGBT使用的驱动电路板上一般提供IGBT的驱动电路、过电流
保护、软降栅压和软关断驱动保护电路,这些保护措施是一种逐个 脉冲保护。该-di/dt在主回路的布线上引起较大的-Ldi/dt,如图所 示。
• 2.缓冲吸收电路的工作原理 • 抑制过电压的有效方法是采用缓冲吸收电路( Snubber Circuit)。 IGBT的关断缓冲吸收回路分为充放电型和放电阻止型两类。
•
i2
=
E−U R1+R3
(8-3)
• 8.3.2 永磁电机再生制动电路
• 电动汽车所用的永磁电动机一般为永磁直流电动机和永磁交流 电动机。永磁直流电动机和永磁交流电动机本质统一,永磁交流电 动机常等效成相应的直流电动机进行分析。
• 永磁直流电动机再生制动电路原理图如图所示。
• 8.3.3 IGBT缓冲吸收电路的设计主要考虑以下几个方面:
• 8.4.3 前后轮的制动功率和能量
• 假定在最初前后轮上的制动力分布遵循I曲线,并忽略不计阻力,则 施加于前后轮上的制动力可表达为
•
Fμ1
=
jm L
Lb
+
hg g
j
(8-9)
•
Fμ2
=
jm L
La
−
hg g
j
(8-10)
• 式中,j为车辆的负加速度(m/s2);L为车辆的轮距;La和Lb分别为车辆 重心至前后轮中心之间的水平距离;hg为车辆重心至地面的高度,m为 电动汽车质量。
• 1)在制动开始时,能量管理系统将动力蓄电池SOC值发送给制动控 制器,当SOC>0.8时,取消能量回收;当0.7≤SOC≤0.8时,制动能量 回收受电池允许的最大充电电流制约;当SOC<0.7时,制动能量回收不 受电池允许的最大充电电流制约。
• 2)制动控制器接收由压力传感器传送的主缸压力信号,并计算出 需求的电机再生制动强度上限。
E
=
−L
di dt
(8-1)
• 当开关K闭合后,电机感应电动势引起的感应电流经过开关K形成回
路,感应电流i1为制动电流,其大小为
•
i1
=
−E
R2+R3
(8-2)
•
当开关K断开后,di 的绝对值迅速增大,由公式(8-1)知感应电动
dt
势E会相应地快速增大,当感应电动势大于蓄电池的电压,即E>U时,能
量实现回收,则能量收时的电流大小i2为
•8.3 永磁电动机再生制动
• 8.3.1 制动能量回收基本原理
• 再生制动系统的发电电压总是低于蓄电池的 电压,为了使再生制动产生的电能存储在储能 装置中,必须采用电子制动控制系统使电机工 作于发电状态。制动能量回收的基本原理如图 所示。
• 感应电动势E与感应电流i随时间t的变化有如下关系:
•
• 2. 电动汽车的复合制动
• 电动机制动的方法可分为机械制动和电气制动 两大类。电气制动又可分为反接制动、能耗制动 和回馈发电制动三种形式,其中的回馈发电制动 (即再生制动)就是制动能量回收的最有效方法。
• 另一方面,从电动汽车的角度来看,再生制动 产生的制动力矩通常不能像传统燃油车中的制动 系统一样提供足够的制动减速度。图示了再生制 动与机械摩擦制动结合的复合制动系统情况。
• 8.5.1 电动汽车制动能量回收系统的结构
• 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。
• 电动汽车的制动系统为双回路液压制动系统+电动真空助力+电机再 生制动。
• 电动汽车的制动助力采用电动真空助力,保证踏板力符合习惯大小, 同时具有一定的制动脚感。
• 8.2.3 电动汽车制动能力收回要求
• (1)满足制动的安全要求,符合驾驶时的制动习惯 • (2)考虑驱动电动机的发电工作特性和输出能力 • (3)确保电池组在充电过程中的安全,防止过充 • 由以上分析可发现电动汽车制动能量的回收约束条件为:①根
据电池放电深度,即电池的荷电状态SOC的不同,电池可接受的最大 充电电流;②电池可接受的最大充电时间;③能量回收停止时电动 机转速,以及与此相对应的充电电流值。
Rs还应满足:
•
Rs
>
2
1
Ls Cs
(8-5)
• 8.3.4 永磁电机再生制动策略
• 1. 最大回馈功率制动方式
•
当制动电流Im
=
Vm 2rm
时 ( rm 为 电 枢 电 阻, Vm 为 电 动 机 反 电 动 势) ,
电动机系统处于最大回馈功率再生制动状态,并将最大功率制动方
式应用于电动机车上。
• 制动过程中,制动控制器根据制动踏板的开度(实际为主缸压力), 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。
• 8.5.2 电动汽车制动能量回收系统的原理
• 电动汽车制动能量回收系统的结构原理图,如图所示。电动汽车的 制动过程是由液压摩擦制动与电机再生制动协调作用完成的。再生制动 系统主要是由轮毂电机、电机控制器、逆变器、制动控制器和动力蓄电 池等主要部件组成。制动能量回收的实现过程如下:
• 图所示为利用液压储能原理设计的一种制动能量再生回收系统。系 统由发动机、液压泵、液压储能器、联动变速箱、驱动桥、液控离 合器和液压控制系统组成。
• 3.电化学储能
• 其工作原理是:首先将车辆在制动或减速过程中的动能,通过 发电机转化为电能并以化学能的形式存储在储能器中;当车辆需要 起动或加速时,再将存储器中的化学能通过电动机转化为车辆行驶 的动能。
• 5.恒定充电功率制动方式
• 复合电源系统,分别采用恒定充电电流和恒定充电功率制动方 式下的超级电容充电电流和电枢电流实测结果。和恒定充电电流制 动方式相比,恒定充电功率制动方式更实用,而且由于蓄电池端电 压变化缓慢,其充电电流恒等效于充电功率恒定,因此可以说恒定 充电电流制动方式是恒定充电功率制动方式在以蓄电池作为电动机 回馈能量储存器件的系统中的一个实例。
• 3)从汽车理论知识可知,如果前轮先于后轮抱死,虽然失去了 转向能力,但整车还是稳定的;如果后轮先于前轮抱死,将导致整 车失去控制,极易发生严重交通事故。
•8.5 电动汽车的制动系统
• 电动汽车的再生制动给制动系统的设计添加了一些复杂性,呈现 出两个基本问题:一是如何在再生制动和机械摩擦制动之间分配所 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,以实现稳定的制动状态。
• 2.最大回馈效率制动方式
• 最大回馈效率制动方式定义回馈效率为
•
ηp =
Vbib
= KeimΩ−im2 rm
TL+Keim Ω
TL+Keim Ω
(8-6)
• 式中,TL为负荷力矩;Vb为电源电压;ib为蓄电池充电电流;Ke为涡流损耗系 数;im为电枢电流;rm为电枢电阻;Ω为平均转速。
• 以im为自变量,即
• 飞轮储能式制动能量再生系统构成如图所示,主要由发动机、高速 储能飞轮、增速齿轮、飞轮离合器和驱动桥组成。发动机用来提供 驱动车辆的主要动力,高速储能飞轮用来回收制动能量以及作为负 荷平衡装置,为发动机提供辅助的功率以满足峰值功率要求。
• 2.液压储能
• 其工作原理是:先将车辆在制动或减速过程中的动能转换成液 压能,并将液压能储藏在液压储能器中;当车辆再次起动或加速时, 储能系统又将储能器中的液压能以机械能的形式反作用于车辆,以 增加车辆的驱动力。
• 8.2.2 电动汽车的制动模式
• 1.急刹车 • 急刹车对应于制动减速度大于2m/s2 的过程。
• 2.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。 • 3.汽车下长坡时的刹车 • 汽车下长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。其充电特点表现为回馈电流较小但充电时间较长。 限制因素主要为电池的电荷状态和接受能力。
• 8.1.3新能源汽车制动能量收回方法
• 1.飞轮储能 • 飞轮储能是利用高速旋转的飞轮来储存和释放能量, 其基本工作原理是:当车辆制动或减速时,先将车辆在 制动或减速过程中的动能转换为飞轮高速旋转的动能; 当车辆再次起动或加速时,高速旋转的飞轮又将存储的 动能通过传动装置转化为车辆行驶的驱动力。
• 阻止型高效缓冲吸收电路有三种类型:C型放电阻止型、RCD型 放电阻止型和双RCD型放电阻止型吸收回路,如图所示。
• 3. 缓冲吸收电路的设计要点 • 为保证每次关断前吸收电容的过电压放完,Rs应满足:
•
Rs
<
1 6Csf
(8-4)
• 式中,f 为开关器件的工作频率。同时,为防止Cs的放电引起振荡,
•8.4 前后轮的制动功率和制动能量
• 8.4.1 电动汽车制动力的分类
• 通常有再生制动的电动汽车还存在机械制动系统,其制动系统是 机械和再生制动(电制动)的复合。 • 它们之间的分配比例关系可以用图来表示,这只是一种三者之间的 分配关系,目的是保持最大的再生制动力矩的同时为驾驶人提供与 燃油车相同的制动感。
• 一种用于前 轮驱动轿车的 电化学储能式 制动能量再生 系统如图所示。
•8.2 电动汽车制动模式
• 8.2.1 汽车的制动要求及电动汽车的复合制动
• 1.汽车的制动要求 • 一方面,在紧急制动状态下,必须有足够的制动力,能使汽车在 最短可能的距离中停止; • 另一方面,必须满足汽车的操控稳定性要求,即要保证驾驶人对 汽车方向的控制,不能失控。
第8章
新能源汽车制动能量收回系统
8. 1 新能源汽车制动能量回收概述
• 新能源汽车制动能量收回,又称能量再生制动(简称再生制动), 是指在车辆减速或制动时,使驱动电机作于发电机工况,将车辆的
一部分惯性动能转化为电能并回馈至电源的过程。新能源汽车制 动能量收回概述
• 8.1.1 城市公交车工况
• 纯电动汽车和混合动力电动汽车最重要特性之一是其显著回收制 动能量的能力。纯电动汽车和混合动力电动汽车中电动机可被控制 作为发电机运行,从而将车辆的动能或位能变换为电能,并储存在 能量存储装置(各种蓄电池、超级电容、超高速飞轮或者它们之间 的复合)之中,以延长其续行驶里程。
• 8.4.2 理想的前后轮制动力分配
• 由汽车设计理论可知,前、后轮同时抱死拖滑时附着条件利用得 最好。当汽车前、后车轮同时抱死时,此时的前后轴车轮的制动器 制动力Fμ1和Fμ2是理想的前、后轮制动器制动力,并且是轮胎与地面 间的附着系数φ的函数。以理想的前、后轮制动器制动力Fμ1和Fμ2为 坐标绘制Fμ1和Fμ2的关系曲线,即为理想的前、后轮制动器制动力分 配曲线,简称I曲线。
• 4.恒定充电电流制动方式
• 电动机初始反电动势为100V,电池电压为120V,蓄电池充电电 流为40A情况下的蓄电池充电电流ib和电动机电枢电流im的关系。由 图可知,控制系统在车辆制动过程中维持蓄电池充电电流40A,而随 着车辆的减速,电动机反电动势持续下降,电枢电流持续上升,其 峰值达到130A左右。
• dηp = 0
dim
• 得到最大回馈效率再生制动时的电动机电枢电流为
(8-7)
• im =
rm2 TL2+Ke2ΩrmTL−imTL Keim
(8-8)
• 3.恒定力矩制动方式
• 在制动力矩(电枢电流)不变的情况下,回馈到电池的电流将随 电动机反电动势的降低而减小,其初始值(也是最大值)不应超过 电池允许充电电流,否则在制动过程中能最不能得到有效的回收。
• 按FTP75市区循环运行的车辆的车速及其加/减速度。
• 这一实例的参数为L=2.7m,La =0.4L,Lb=0.6L和hg=0.55m。从图 中可以看出:
• 1)前轮消耗约65%的总制动功率和能量,因此,若仅在一个轴 上实施再生制动,则在前轮上的再生制动比后轮上的再生制动将更 为有效。
• 2)在车速小于50km/h的范围内,制动力几乎为一恒值,且当车速 大于40km/h时,其值减小。
• 8.1.2 制动中的能量损耗
• 汽车在制动期间,消耗了较多的能量。例如,将Fra Baidu bibliotek500kg车辆从 100km/h车速制动到零车速,在几十米距离内约消耗了0.16kW·h的 能量。如果能量消耗在仅克服阻力(滚动阻力和空气阻力)而没有 制动的惯性滑行中,则该车辆将行驶约2km,如图所示。
• 图展示了不同城市公交车工况的比例。表8-2列出了在不同的行 驶工况下,1500kg客车的最高车速、平均车速、驱动轮上的总牵引 能量,以及每100km行程因阻力和制动所消耗的总能量。
保护、软降栅压和软关断驱动保护电路,这些保护措施是一种逐个 脉冲保护。该-di/dt在主回路的布线上引起较大的-Ldi/dt,如图所 示。
• 2.缓冲吸收电路的工作原理 • 抑制过电压的有效方法是采用缓冲吸收电路( Snubber Circuit)。 IGBT的关断缓冲吸收回路分为充放电型和放电阻止型两类。
•
i2
=
E−U R1+R3
(8-3)
• 8.3.2 永磁电机再生制动电路
• 电动汽车所用的永磁电动机一般为永磁直流电动机和永磁交流 电动机。永磁直流电动机和永磁交流电动机本质统一,永磁交流电 动机常等效成相应的直流电动机进行分析。
• 永磁直流电动机再生制动电路原理图如图所示。
• 8.3.3 IGBT缓冲吸收电路的设计主要考虑以下几个方面:
• 8.4.3 前后轮的制动功率和能量
• 假定在最初前后轮上的制动力分布遵循I曲线,并忽略不计阻力,则 施加于前后轮上的制动力可表达为
•
Fμ1
=
jm L
Lb
+
hg g
j
(8-9)
•
Fμ2
=
jm L
La
−
hg g
j
(8-10)
• 式中,j为车辆的负加速度(m/s2);L为车辆的轮距;La和Lb分别为车辆 重心至前后轮中心之间的水平距离;hg为车辆重心至地面的高度,m为 电动汽车质量。
• 1)在制动开始时,能量管理系统将动力蓄电池SOC值发送给制动控 制器,当SOC>0.8时,取消能量回收;当0.7≤SOC≤0.8时,制动能量 回收受电池允许的最大充电电流制约;当SOC<0.7时,制动能量回收不 受电池允许的最大充电电流制约。
• 2)制动控制器接收由压力传感器传送的主缸压力信号,并计算出 需求的电机再生制动强度上限。
E
=
−L
di dt
(8-1)
• 当开关K闭合后,电机感应电动势引起的感应电流经过开关K形成回
路,感应电流i1为制动电流,其大小为
•
i1
=
−E
R2+R3
(8-2)
•
当开关K断开后,di 的绝对值迅速增大,由公式(8-1)知感应电动
dt
势E会相应地快速增大,当感应电动势大于蓄电池的电压,即E>U时,能
量实现回收,则能量收时的电流大小i2为
•8.3 永磁电动机再生制动
• 8.3.1 制动能量回收基本原理
• 再生制动系统的发电电压总是低于蓄电池的 电压,为了使再生制动产生的电能存储在储能 装置中,必须采用电子制动控制系统使电机工 作于发电状态。制动能量回收的基本原理如图 所示。
• 感应电动势E与感应电流i随时间t的变化有如下关系:
•
• 2. 电动汽车的复合制动
• 电动机制动的方法可分为机械制动和电气制动 两大类。电气制动又可分为反接制动、能耗制动 和回馈发电制动三种形式,其中的回馈发电制动 (即再生制动)就是制动能量回收的最有效方法。
• 另一方面,从电动汽车的角度来看,再生制动 产生的制动力矩通常不能像传统燃油车中的制动 系统一样提供足够的制动减速度。图示了再生制 动与机械摩擦制动结合的复合制动系统情况。
• 8.5.1 电动汽车制动能量回收系统的结构
• 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。
• 电动汽车的制动系统为双回路液压制动系统+电动真空助力+电机再 生制动。
• 电动汽车的制动助力采用电动真空助力,保证踏板力符合习惯大小, 同时具有一定的制动脚感。
• 8.2.3 电动汽车制动能力收回要求
• (1)满足制动的安全要求,符合驾驶时的制动习惯 • (2)考虑驱动电动机的发电工作特性和输出能力 • (3)确保电池组在充电过程中的安全,防止过充 • 由以上分析可发现电动汽车制动能量的回收约束条件为:①根
据电池放电深度,即电池的荷电状态SOC的不同,电池可接受的最大 充电电流;②电池可接受的最大充电时间;③能量回收停止时电动 机转速,以及与此相对应的充电电流值。
Rs还应满足:
•
Rs
>
2
1
Ls Cs
(8-5)
• 8.3.4 永磁电机再生制动策略
• 1. 最大回馈功率制动方式
•
当制动电流Im
=
Vm 2rm
时 ( rm 为 电 枢 电 阻, Vm 为 电 动 机 反 电 动 势) ,
电动机系统处于最大回馈功率再生制动状态,并将最大功率制动方
式应用于电动机车上。
• 制动过程中,制动控制器根据制动踏板的开度(实际为主缸压力), 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。
• 8.5.2 电动汽车制动能量回收系统的原理
• 电动汽车制动能量回收系统的结构原理图,如图所示。电动汽车的 制动过程是由液压摩擦制动与电机再生制动协调作用完成的。再生制动 系统主要是由轮毂电机、电机控制器、逆变器、制动控制器和动力蓄电 池等主要部件组成。制动能量回收的实现过程如下:
• 图所示为利用液压储能原理设计的一种制动能量再生回收系统。系 统由发动机、液压泵、液压储能器、联动变速箱、驱动桥、液控离 合器和液压控制系统组成。
• 3.电化学储能
• 其工作原理是:首先将车辆在制动或减速过程中的动能,通过 发电机转化为电能并以化学能的形式存储在储能器中;当车辆需要 起动或加速时,再将存储器中的化学能通过电动机转化为车辆行驶 的动能。
• 5.恒定充电功率制动方式
• 复合电源系统,分别采用恒定充电电流和恒定充电功率制动方 式下的超级电容充电电流和电枢电流实测结果。和恒定充电电流制 动方式相比,恒定充电功率制动方式更实用,而且由于蓄电池端电 压变化缓慢,其充电电流恒等效于充电功率恒定,因此可以说恒定 充电电流制动方式是恒定充电功率制动方式在以蓄电池作为电动机 回馈能量储存器件的系统中的一个实例。
• 3)从汽车理论知识可知,如果前轮先于后轮抱死,虽然失去了 转向能力,但整车还是稳定的;如果后轮先于前轮抱死,将导致整 车失去控制,极易发生严重交通事故。
•8.5 电动汽车的制动系统
• 电动汽车的再生制动给制动系统的设计添加了一些复杂性,呈现 出两个基本问题:一是如何在再生制动和机械摩擦制动之间分配所 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,以实现稳定的制动状态。
• 2.最大回馈效率制动方式
• 最大回馈效率制动方式定义回馈效率为
•
ηp =
Vbib
= KeimΩ−im2 rm
TL+Keim Ω
TL+Keim Ω
(8-6)
• 式中,TL为负荷力矩;Vb为电源电压;ib为蓄电池充电电流;Ke为涡流损耗系 数;im为电枢电流;rm为电枢电阻;Ω为平均转速。
• 以im为自变量,即
• 飞轮储能式制动能量再生系统构成如图所示,主要由发动机、高速 储能飞轮、增速齿轮、飞轮离合器和驱动桥组成。发动机用来提供 驱动车辆的主要动力,高速储能飞轮用来回收制动能量以及作为负 荷平衡装置,为发动机提供辅助的功率以满足峰值功率要求。
• 2.液压储能
• 其工作原理是:先将车辆在制动或减速过程中的动能转换成液 压能,并将液压能储藏在液压储能器中;当车辆再次起动或加速时, 储能系统又将储能器中的液压能以机械能的形式反作用于车辆,以 增加车辆的驱动力。
• 8.2.2 电动汽车的制动模式
• 1.急刹车 • 急刹车对应于制动减速度大于2m/s2 的过程。
• 2.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。 • 3.汽车下长坡时的刹车 • 汽车下长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。其充电特点表现为回馈电流较小但充电时间较长。 限制因素主要为电池的电荷状态和接受能力。
• 8.1.3新能源汽车制动能量收回方法
• 1.飞轮储能 • 飞轮储能是利用高速旋转的飞轮来储存和释放能量, 其基本工作原理是:当车辆制动或减速时,先将车辆在 制动或减速过程中的动能转换为飞轮高速旋转的动能; 当车辆再次起动或加速时,高速旋转的飞轮又将存储的 动能通过传动装置转化为车辆行驶的驱动力。
• 阻止型高效缓冲吸收电路有三种类型:C型放电阻止型、RCD型 放电阻止型和双RCD型放电阻止型吸收回路,如图所示。
• 3. 缓冲吸收电路的设计要点 • 为保证每次关断前吸收电容的过电压放完,Rs应满足:
•
Rs
<
1 6Csf
(8-4)
• 式中,f 为开关器件的工作频率。同时,为防止Cs的放电引起振荡,
•8.4 前后轮的制动功率和制动能量
• 8.4.1 电动汽车制动力的分类
• 通常有再生制动的电动汽车还存在机械制动系统,其制动系统是 机械和再生制动(电制动)的复合。 • 它们之间的分配比例关系可以用图来表示,这只是一种三者之间的 分配关系,目的是保持最大的再生制动力矩的同时为驾驶人提供与 燃油车相同的制动感。
• 一种用于前 轮驱动轿车的 电化学储能式 制动能量再生 系统如图所示。
•8.2 电动汽车制动模式
• 8.2.1 汽车的制动要求及电动汽车的复合制动
• 1.汽车的制动要求 • 一方面,在紧急制动状态下,必须有足够的制动力,能使汽车在 最短可能的距离中停止; • 另一方面,必须满足汽车的操控稳定性要求,即要保证驾驶人对 汽车方向的控制,不能失控。
第8章
新能源汽车制动能量收回系统
8. 1 新能源汽车制动能量回收概述
• 新能源汽车制动能量收回,又称能量再生制动(简称再生制动), 是指在车辆减速或制动时,使驱动电机作于发电机工况,将车辆的
一部分惯性动能转化为电能并回馈至电源的过程。新能源汽车制 动能量收回概述
• 8.1.1 城市公交车工况
• 纯电动汽车和混合动力电动汽车最重要特性之一是其显著回收制 动能量的能力。纯电动汽车和混合动力电动汽车中电动机可被控制 作为发电机运行,从而将车辆的动能或位能变换为电能,并储存在 能量存储装置(各种蓄电池、超级电容、超高速飞轮或者它们之间 的复合)之中,以延长其续行驶里程。
• 8.4.2 理想的前后轮制动力分配
• 由汽车设计理论可知,前、后轮同时抱死拖滑时附着条件利用得 最好。当汽车前、后车轮同时抱死时,此时的前后轴车轮的制动器 制动力Fμ1和Fμ2是理想的前、后轮制动器制动力,并且是轮胎与地面 间的附着系数φ的函数。以理想的前、后轮制动器制动力Fμ1和Fμ2为 坐标绘制Fμ1和Fμ2的关系曲线,即为理想的前、后轮制动器制动力分 配曲线,简称I曲线。
• 4.恒定充电电流制动方式
• 电动机初始反电动势为100V,电池电压为120V,蓄电池充电电 流为40A情况下的蓄电池充电电流ib和电动机电枢电流im的关系。由 图可知,控制系统在车辆制动过程中维持蓄电池充电电流40A,而随 着车辆的减速,电动机反电动势持续下降,电枢电流持续上升,其 峰值达到130A左右。
• dηp = 0
dim
• 得到最大回馈效率再生制动时的电动机电枢电流为
(8-7)
• im =
rm2 TL2+Ke2ΩrmTL−imTL Keim
(8-8)
• 3.恒定力矩制动方式
• 在制动力矩(电枢电流)不变的情况下,回馈到电池的电流将随 电动机反电动势的降低而减小,其初始值(也是最大值)不应超过 电池允许充电电流,否则在制动过程中能最不能得到有效的回收。
• 按FTP75市区循环运行的车辆的车速及其加/减速度。
• 这一实例的参数为L=2.7m,La =0.4L,Lb=0.6L和hg=0.55m。从图 中可以看出:
• 1)前轮消耗约65%的总制动功率和能量,因此,若仅在一个轴 上实施再生制动,则在前轮上的再生制动比后轮上的再生制动将更 为有效。
• 2)在车速小于50km/h的范围内,制动力几乎为一恒值,且当车速 大于40km/h时,其值减小。
• 8.1.2 制动中的能量损耗
• 汽车在制动期间,消耗了较多的能量。例如,将Fra Baidu bibliotek500kg车辆从 100km/h车速制动到零车速,在几十米距离内约消耗了0.16kW·h的 能量。如果能量消耗在仅克服阻力(滚动阻力和空气阻力)而没有 制动的惯性滑行中,则该车辆将行驶约2km,如图所示。
• 图展示了不同城市公交车工况的比例。表8-2列出了在不同的行 驶工况下,1500kg客车的最高车速、平均车速、驱动轮上的总牵引 能量,以及每100km行程因阻力和制动所消耗的总能量。