再生制动技术在汽车中的应用

再生制动技术是一种有效的节能方式。传统的汽车制动,是将车辆的动能变为摩擦片的热能浪费了,而再生制动技术的目的就是使这部分能量储存起来再利用,此种技术节约了能源,并降低了废气排量。文章对再生制动技术进行了理论研究,分析了再生制动技术的节能原理;从传动方式和能量存储方式上对再生制动技术汽车的名称作出定义,同时对再生制动汽车的功率流进行了分析。指出再生制动汽车在达到回收制动能量目的的同时,具有很多优点,是当前汽车发展的方向。     

新能源汽车再生制动能量回收研究综述

续驶里程及蓄电池供电技术是目前制约新能源汽车普及的主要因素。再生制动技术作为提高整车能量利用率的有效方案，为新能源汽车续驶里程的提高提供了一条切实可行的解决思路。针对再生制动关键技术，分别阐述了再生制动控制策略研究和再生制动能量管理研究两个方面的研究成果。针对再生制动策略问题，分别从制动意图识别、制动力分配以及轮缸压力控制三方面总结了再生制动相关控制策略；针对能量管理问题，分别从制动能量回收潜力与能量回收效果评估两方面对研究成果进行了总结。分析了通过能量流机理计算车辆节能潜力的方法，并对未来再生制动关键技术的研究与发展趋势进行了展望。     

再生制动中牵引/制动能量与燃油消耗的研究

研究混合动力汽车的再生制动系统的节能原理,给出牵引能量和制动能量的方程式,通过对上海驾驶规程的仿真,得出牵引/制动能量与车辆质量的关系;着重研究再生制动系统中的燃油消耗,给出再生制动的燃油消耗方程,针对4种典型驾驶规程,量化再生制动效率对燃油消耗的影响。     

基于AMESim的半挂汽车列车再生制动研究

为研究半挂汽车列车的再生制动方法,分析了制动过程中的载荷转移和牵引座纵向力,运用AMESim软件搭建了半挂汽车列车再生制动仿真模型。在理想制动力分配的基础上,制订了适合半挂汽车列车的再生制动控制策略,在不同工况下对半挂汽车列车再生制动进行仿真。结果表明,再生制动能量回收率可达27.7%,实际制动力分配曲线与理想制动力分配曲线吻合,说明所建立的模型能准确模拟半挂汽车列车的再生制动过程,本研究为重型车研发与优化提供了参考。     

EQ6110混合动力电动汽车再生制动控制策略研究

分析了电机再生制动对车辆制动性能的影响以及典型城市公交客车运行工况特点，提出了适于EQ6110HEV的再生制动控制策略——低制动强度时优先采用再生制动，高强度时按比例复合再生制动与摩擦制动。仿真计算表明：在各种循环工况下，EQ6110HEV采用这种再生制动控制策略均有较好的节能效果，可降低能耗10％～25％。     

新能源汽车生命周期内减碳关键技术的研究

随着全球变暖导致的自然灾害愈演愈烈,碳中和作为减少二氧化碳排放的重要手段逐渐被人们重视。新能源汽车作为节能环保的重点,在减少碳排放中发挥重要作用。针对碳中和背景下如何降低新能源汽车碳排放问题,从新能源汽车全生命周期的视角,对纯电动汽车的动力电池能量密度、能量管理策略和再生制动能量回收,燃料电池汽车的氢气获取、电催化剂和能量管理策略,混合动力电池汽车的机电耦合技术、能量管理策略和制动能量回收方向,对具体减碳技术进行了综述。     

CVT混合动力汽车再生制动控制策略与仿真分析

分析了混合动力汽车制动过程中发动机反拖制动和CVT速比控制对车辆再生制动性能的影响,提出了低制动强度下仅由电机再生制动、高制动强度下电机与制动器共同制动和紧急制动时发动机参与制动的再生制动策略。对典型工况进行了再生制动仿真,仿真结果表明,CVT速比控制可使电机运行在高效区,从而获得了比传统手动变速混合动力汽车更好的制动能量回收效果。     

基于模型预测控制的混合动力汽车下坡再生制动策略

为了充分回收汽车下坡再生制动能量,并保证蓄电池循环寿命,在对汽车匀速下坡再生制动全局优化控制策略分析的基础上,提出以再生制动能量回收最大和蓄电池温升变化率最小为双目标的混合动力汽车匀速下坡再生制动模型预测控制策略.对不同坡长、不同坡度的匀速下坡工况进行仿真的结果表明:模型预测控制策略在再生制动能量回收率、蓄电池温升和充电速率方面都获得良好的控制效果,且计算效率高,满足实时控制要求.     

电动汽车的再生制动研究

随着能源和环保问题的日益突出,电动汽车成为汽车发展的新热点,但续驶里程短又成为制约电动汽车发展的一个关键因素。本文研究了电动汽车再生制动的应用原理以及再生制动对于提高电动汽车续驶里程的意义,分析了再生制动功率和能量及再生制动能量利用率,介绍了几种再生制动控制策略。     

电动车的有效节能方案——再生制动

介绍了再生制动在节能方面的突出作用,通过理论分析和数据对比,阐述了再生制动控制方法及应用特点,总结了再生制动的发展过程。     

基于模糊逻辑的电动汽车制动能量回馈系统

分析了电动汽车制动能量回馈的特点，针对电动汽车制动能量回馈时强鲁棒性的需求，设计了一种基于Sugeno模糊逻辑的制动能量回馈系统，以满足能量回馈的要求，该回馈系统提高了整车的制动性能以及续驶里程，也使整车的动力性、安全性和舒适性达到较好的平衡，文章同时估算了这种控制策略的能量回收效率。经仿真和实际测试，结果表明所提策略满足总体设计的性能指标要求。     

Investigation of regenerative and Anti-lock Braking interaction

The use of a regenerative braking mode can reduce overall vehicle energy usage for most of the most common drive cycles. However, a number of technical issues restrict the use of regenerative braking for all possible braking situations. These issues are concerned with two key limitations. The first is related to physical limitations of the applied regenerative braking system, e.g. Electric Motor (E-Motor) power limits; energy storage device capacity and vehicle load transfer etc. The second limitation results from the potentially detrimental interaction between regenerative braking and the Anti-locking Braking System (ABS). The first type of limitation can, to some extent, be alleviated by suitable choice of hardware and, as a consequence, will not be discussed further in this paper. The second type of limitation concerns the regenerative braking strategies during an ABS event. Some of the regenerative braking strategies designed and investigated within the Low Carbon Vehicle Technology Project (LCVTP) will be described and analyzed in this paper. A comparison of competing strategies is made and conclusions are drawn together with suggestions for further research. The work has been progressed as a part of a major research programme; namely the LCVTP, which has been conducted within an extensive industrial and academic partnership, mutually funded by the European Regional Development Found and Advantage West Midlands.     

串联式复合电源再生制动系统恒流控制

再生制动技术可以有效回收车辆制动能量，是提高电动汽车续驶里程的重要途径，超级电容具有高功率密度、高效率的特点，利用蓄电池-超级电容组成的复合电源作为电动汽车的储能装置可以改善电池工作状态，提高电池寿命及可靠性，并提高能量回收率。目前使用复合电源（蓄电池-超级电容）进行再生制动的电动汽车多采用并联形式，针对此类状况，基于无源串联复合电源结构设计其再生制动系统，其主要由电机、超级电容组、整流桥和控制器组成。在控制策略上，采用电压反馈恒定电流制动方式，基于脉冲宽度调制（PWM）控制，在制动过程中根据电动汽车车速与超级电容端电压实时调节PWM的占空比以实现目标制动电流恒定。在MATLAB/Simulink平台上建立再生制动系统仿真模型，验证所提控制策略的有效性，并利用某电动汽车对所设计系统进行滑行、制动等试验。研究结果表明：相比有源并联式复合电源，该系统不需要DC/DC转换器，结构及控制简单，该系统能够较好地实现制动能量回收，所采用的控制策略能够有效地实现恒电流制动，电制动减速度稳定，同时具有较高的能量回收率。     

基于电机最优回馈转矩曲线的制动控制策略

本文中首先基于电机等效电路模型,分析了车用内置式永磁同步电机的耗能制动状态和回馈制动状态;然后根据电机矢量控制原理,对控制电流指令进行解析,并经试验数据的验证;接着计算得到永磁同步电机最优回馈转矩曲线,并据此提出一种制动回馈能量最优的串联制动控制策略。最后针对某P4并联混合动力商用车,仿真分析了在C?WTVC、CHTC?TT循环工况和试验采集到的某段省道工况下,并联制动和所提出的串联最优制动控制策略下的百公里油耗和制动回收能量。结果表明,与并联制动控制相比,基于电机最优回馈转矩曲线的串联制动控制策略可降低油耗,并回收更多的制动能量,实现制动回收能量和燃油经济性的提升。     

新型混合动力汽车再生制动控制系统的实现

介绍了混合电动汽车的两种基本结构形式及CAN总线的工作特性,论述了再生制动系统储能装置和控制系统的原理。分析比较常用的几种储能装置,确定以蓄能器作为能量存储设备,利用自主开发的CAN智能模块和嵌入式微计算机主控模块,组成基于CAN总线的混合动力电动汽车的新型再生制动能量控制系统,运用相应控制策略实现再生制动能量控制。通过实际使用表明:该系统具有控制优良、运行可靠、成本低、能量利用率高等优点,极具应用前景。     

Analysis of a regenerative braking system for Hybrid Electric Vehicles using an Electro-Mechanical Brake

The regenerative braking system of the Hybrid Electric Vehicle (HEV) is a key technology that can improve fuel efficiency by 20∼50%, depending on motor size. In the regenerative braking system, the electronically controlled brake subsystem that directs the braking forces into four wheels independently is indispensable. This technology is currently found in the Electronic Stability Program (ESP) and in Vehicle Dynamic Control (VDC). As braking technologies progress toward brake-by-wire systems, the development of Electro-Mechanical Brake (EMB) systems will be very important in the improvement of both fuel consumption and vehicle safety. This paper investigates the modeling and simulation of EMB systems for HEVs. The HEV powertrain was modeled to include the internal combustion engine, electric motor, battery and transmission. The performance simulation for the regenerative braking system of the HEV was performed using MATLAB/Simulink. The control performance of the EMB system was evaluated via the simulation of the regenerative braking of the HEV during various driving conditions.     

混合动力电动汽车制动系统回馈特性仿真

为了研究混合动力电动汽车(HEV)回馈制动特性,建立了用于城市公交的混合动力电动汽车复合制动系统的仿真模型,提出了回馈制动控制策略,分析了复合制动系统的工作过程,并探讨影响电动汽车制动系统可靠、安全和高效的主要因素,研究电动汽车复合制动系统优化途径。研究结果表明:回馈制动最低车速限值越小,制动能量回收率越大;从回收电动汽车能量角度分析,回馈制动比例应有一个有效范围值;在各种循环工况下,具有回馈制动功能时混合动力电动汽车城市客车单位里程的能量消耗可降低10%~25%。