【《纯电动汽车再生制动系统分析概述》2100字】

第页纯电动汽车再生制动系统分析概述目录TOC\o"1-2"\h\u26518纯电动汽车再生制动系统分析概述 134681.1纯电动汽车再生制动系统 1308611.2再生制动原理分析 237941.3制动能量回收评价指标 6154501.4影响汽车再生制动的因素分析 7纯电动汽车再生制动的原理和其系统的构成是研究其控制策略的基础，本章首先介绍了纯电动汽车制动系统的组成，之后分析了再生系统的制动原理，及再生制动过程中[44-47]的能量流和能量损耗，从电动汽车复合制动系统的各组成部分入手，分析了影响再生制动安全和效率的主要因素，为下文制动控制策略的设计提供了理论支持[48-51]。1.1纯电动汽车再生制动系统（1）其中再生制动的作用是：当汽车进入制动工况时，控制器发送指令使电机工作于回馈发电状态，将自身动能转化为电能[52]，通过电力电子装置储存到汽车的储能装置中[53]，利用该回收能量，提高汽车的耐久性[54]。分布式纯电动汽车的制动系统整体结构，如图2-1所示。图2-1分布式纯电动汽车制动系统整体结构图1.2再生制动原理分析1.1.1再生制动系统组成以四驱电动轮汽车为例，再生制动系统主要由包含电池电流传感器轮速传感器、轮毂电机的电动轮、电机、电池与制动器、制动控制单元制动踏板等组成[55-56]，如图2-2所示。图2-2电动汽车再生制动系统的组成当驾驶员踩下制动踏板时车辆控制器接收踏板传感器检测到的制动踏板开度和位置信号处理轮速与电池电流传感器计算车辆总制动力，各电动轮制动力与制动器制动力[57-58]。1.1.2再生制动简介以途观LPHEV制动能量回收系统为例，展开分析：工作时制动能量回收功能，驱动电机切换到发电机的制动能量或滑行能量模式，驱动电机发电，产生的电能在转换时转化为高压电池，使这部分能量存储在高压电池中，然后实现能量回收,如图2-3所示。图2-3制动能量回收收系统结构图1.1.3工作原理分析电气驱动装置VX五十四的发动机与控制电子设备JX一将发动机产生出的电能直接供应给到高压电池在当驾驶者需要进行紧急刹车操作时制动辅助系统将通过三相电流驱动装置,减速电动势以达到提高制动电压驱动车辆的最大续驶里程。混合式制动的工作机理可大致认为包括了如下的四个过程[59]。图2-4减速请求减速请求：驾驶员踩下制动踏板以使车辆减速并将其完全停止驾驶员的制动请求是利用制动踏板位置通过制动助力控制单元J539[60-61]传达，如图2-4所示。图2-5摩擦减速摩擦减速：驾驶员的减速请求增加液压制动系统中的压力以降低车速，如图2-5所示。图2-6再生制动支持再生减速的支持：此时制动系统蓄压器VX70工作吸入制动液，使得液压制动系统中的压力降低，这意味着在特定时间段内可仅利用交流发电机的制动转矩进行减速[62-63]，如图2-6所示。图2-7三相电流驱动装置的支持不足三相电流驱动装置的支持不足，其工作原理文献[59]做了详细介绍，如图2-7所示。1.3制动能量回收评价指标为了更好的反映制动控制策略在电动汽车制动时的能量回收效果，根据中国汽车协会发布的T/CSAE76—2018《纯电动汽车再生制动能量回收效能快速评价及试验方法标准》采用制动能量回收率指标进行评价[64]。电机的再生能量电机工作于再生状态所产生的电能用ER表示计算公式如（2-所示：（2-1）其中：τ减速的终止时刻sτ减速的起始时刻sU制动能量回收过程中,采集时刻动力蓄电池母线电压sI再生制动过程中,采集时刻动力电池端的电流A汽车的可回收能量,用Erec（2-2）其中：m汽车质量千克（kg）δ车辆旋转质量换算公式A、B、C车辆滑行换算系数v减速过程的起始车速km·h-1v采集时刻的车速km·h-1E制动过程回收的能量JE制动过程总能量J制动能量回收效率可以用ηrev（2-3）制动能量回收效率反映了车辆在行驶过程中实际反馈能量的百分比（%），反映了再生制动策略的优劣[64]。1.4影响汽车再生制动的因素分析根据1.2再生制动原理分析，可以看出,能量传递路径上,各部件的效率将限制能量回收率,因此影响制动能量回收的主要因素有电池电机等,此外电动汽车的驾驶条件和能量回收控制策略也有重要影响[65-66]。1.4.1蓄电池SOC电池是嫩滑量回收系统的储能元件，当锂离子电池SOC在[0.3，0.7]之间，称该区域为主动充电[67]．电池的ＳＯＣ>0.7，再生制动系统不再为电池充电．它的性能和能量管理策略体现在荷电状态和最大充电功率两个方面．每一种电池有固定运行范围，否则都会对电池造成很不好的影响。图2-7车速因数Ｋｖ与车速Ｖ的关系图．其最大充电功率计算公式为：P=(u+Ir)I其中：u，I，r分别是电池开路电压、最大充电电流[68]、电池内阻。1.4.2电机电机的工作效率和工作状态直接影响制动能量回收总量和回收率，电机本身特殊性的外部特征决定了电动汽车在某一时刻的最大制动值，同时电机整体能量转换特性的功率尺寸，由电机内部的最大功率和基本速度决定，直接影响电动汽车制动能量[69]的总回收率。其特性曲线如图所示：图2-8电机特性曲线1.4.3路面环境基于前驱式制动能量回收控制策略通过美国城市驱动工况（CYC_UDDS）、新欧洲行驶循环工况（CYC_NEDC）两种工况[70]来进行仿真分析[71],其SOC变化图如2-9所示，结果表明：在不同工况下制动能量回收率也大不相同。图2-9CYC_NEDC工况和CYC_UDDS工况的SOC值变化曲线1基于后轴式制动能量回收控制策略采用了车辆速度变化相对比较平滑的欧洲城市循环工况（CYC_ECE）和车辆的行驶速度变化频繁的城市道路循环工况（CYC_U