能量回馈制动的控制策略NEWENERGYVEHICLES

能量回馈制动的控制策略主讲人：刘兴亚NEWENERGYVEHICLES郑州信息科技职业学院电动汽车对能源的高效利用是发挥其节能和环保优势的关键。电动汽车的关键部件是动力电池，动力电池储存能量的多少是决定电动汽车续驶里程的重要因素。目前动力电池技术仍然是发展电动汽车的瓶颈，未能取得突破性进展，电动汽车的续驶里程还不能满足用户的需求。研究表明在城市行驶工况大约有50%甚至更多的驱动能量在制动过程中损失掉，郊区工况也有至少20%的驱动能量在制动过程损失掉。因此制动能量回收是提高汽车能量利用效率的有效措施，对汽车的节能和环保有着不可替代的作用。研究表明如果将车辆减速时的动能转化为电能，回收到动力电池，而不是摩擦浪费掉，这无疑相当于增加了蓄电池的容量。在现有的技术条件下，这样做对于提高电动汽车的续驶里程性能方面具有重要的意义。一般来讲在动力电池充电效率为100%，电动机效率、制动回馈效率为50%，车辆总消耗能量的50%用于获得车辆动能的设定条件下，基于能量守恒而解析计算得到，采用再生制动能量回收可提高车辆续驶里程33%。能量回馈制动的控制策略是怎样的?01郑州信息科技职业学院制动能量回收控制策略确保整车制动安全、稳定和舒适性的情况下，根据加速踏板的开度、车辆行驶速度、蓄电池荷电状态和电动机工作特性等参数。同时考虑蓄电池存储能量的能力、电动机能量回馈功率以及发电效率等诸多限制条件，控制纯电动汽车的机械摩擦制动和电动机制动，使制动能量的回收量最多的控制方法。最大再生回馈功率控制最大制动回馈效率控制制动力矩再生制动控制最大再生回馈功率控制不考虑储能装置充电能力，通过控制电动机的电枢电流来控制再生制动时能量的回收量，当电流I=（E/2R）时为最大回馈功率制动，此时电动机的转速呈指数规律下降。由于式中要求在制动时回馈功率远小于储能装置充电功率，回收效率很低，因此只适应于微型电动车。最大制动回馈效率控制通过控制最大制动回馈效率时电动机的电枢电流来控制能量的回收量，此时电动机的转速以抛物线规律下降。虽然这种方式在制动时回馈效率是最高的，但是所消耗的时间比较长且制动效能也比较差。制动力矩再生制动控制以所需制动力矩为基准，控制电动机电枢电流随操作指令变换而变化，从而调节电动机制动力矩，此时电动机转速呈线性下降。在这种方式下的制动近似传统的摩擦制动，故制动平顺性好，且回收效率较高，比较容易实现控制。制动能量回收的影响因素有哪些?02郑州信息科技职业学院控制策对行驶工况储能装置电动机影响制动能量回收能力的因素

可以优化制动能量回收系统，有效地提高系统的能量回收效率以及稳定性和安全性。电动机对制动能量的回收有着非常大的作用，若其可提供的制动能力强，则调配机械摩擦制动与再生制动时，加大再生制动的份额就能够增加能量的回馈量。电动机所以在现阶段永磁无刷直流电动机（PMBLDCM）、交流感应电动机（ACIM）以及开关磁阻电动机（SRM）是最适合纯电动汽车的驱动电动机。若其发电能力强，即由动机的电功率高，则能量的回收能力就强;同时电动机的机械效率等也同样限制着能量的回收能力。储能装置蓄电池燃料电池超级电容飞轮储能装置的荷电状态（SOC）直接制约着能量回收量，是最主要的影响因素。若储能装置电量充足，则制动能量就不能进行回收。若储能装置充电电流超过其允许范围或者电动机输出的电功率超过储能装置最大的充电功率，也无法回收制动能量。行驶工况制动频率较高的工况，如城市中车辆需频繁起步与停车，此时回收的制动能量较多。制动频率较低的工况，如高速公路中车辆很少进行减速制动，此时只有较少的能量回收。控制策略当电动机和储能装置确定后，制动能量的回馈量由其控制策略决定。控制策略确定了机械摩擦制动与电动机制动之间的分配关系，确定了