电动汽车制动能量回收系统设计

安徽科技学院学报，２０１０，２４（３）：１３—１８

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

电动汽车制动能量回收控制策略研究

娄洁１，戴龙泉２

（１．芜湖职业技术学院，安徽芜湖２４１００６；２．奇瑞汽车有限公司，安徽芜湖２４１００９）

摘要：为了提高电动汽车的能量利用率，可采用制动能量回收的方法。通过对制动能量回收控制策略的分析，提出了制动能量回收方案；同时对提出的方案进行了详细的仿真分析，得到了一个较为理想的能量回收率。为进一步开发设计具体的控制系统及算法奠定了良好的基础。

关键词：电动汽车；制动能量回收；控制策略；仿真

中图分类号：Ｕ４６９．７２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—８７７２（２０１０）０３—００１３—０６

ＳｔｕｄｙｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＢｒａｋｅＥｎｅｒｇｙＲｅｃｙｃｌｉｎｇＳｔｒａｔｅｇｙ

ＬＯＵＪｉｅｌ，ＤＡＩＬｏｎｇ—ｑｕａｎ２

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈｕ２４１００６，Ｃｈｉｎａ；

２．ＣｈｅｒｙＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｗｕｈｕ（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ２４

THE BRAKES

Don't expect miracles from tuning on the brakes-improvement, yes-but no miracles. There are two reasons for this. First, the racing disc brake system has been developed to a very high state indeed so that there just isn't a lot left in the line of practical improvement and, second, we just don't spend very much time under the brakes. On the average road racing circuit, something less than ten percent of the time required to complete a lap is spent braking. Therefore, a five percent improvement in braking performa

回馈制动是用于电动汽车的电机及其控制系统中的一项关键技术,先以无刷直流电机半桥斩波回馈制动为例说明能量回馈的原理,进而阐述了作为实际应用前提的约束条件和控制策略,最后从试验的角度验证了该控制技术的可行性。

维普资讯

第9第3卷期20 0 6年 6月

上海电机学院学报J OURNAL 0F HANG HAIDI S ANJ IUNI RSTY VE I

Vo. . 19No 3

J“ 2 0 u 06

文章编号

1 7—7 O 2 0 ) 30 5—4 6 12 3 ( O 6 O—0 20

能量回馈制动在电动汽车中的应用吴颖杰 王君艳 贡，,俊

(.上海交通大学电子信息与电气工程学院， 1上海，0 0 0 20 3; 2 .中国电子科技集团公司第二十一研究所，上海，0 2 0 203 )摘要回馈制动是用于电动汽车的电机及其控制系统中的一项关键技术，以无刷直流电机半先

桥斩波回馈制动为例说明能量回馈的原理，而阐述了作为实际应用前提的约束条件和控制策略，进最后从试验的角度验证了该控制技术的可行性。

关键词回馈制动；无刷直流电机；电动汽车；制策略控

中图分类号

U 4 32 6. 3

文献标识码

A

Ap l a i n o o p to f P wer F e b

城市轨道交通再生制动能量回收系统研究毕业设计

目录

第1章绪论 (1)

1.1城市轨道交通的发展 (1)

1.2再生制动能量回馈的意义 (1)

1.3本文的主要容 (2)

第2章再生制动能量吸收利用技术 (3)

2.1 城市轨道交通供电系统 (3)

2.2城市轨道交通再生制动能量吸收方案 (4)

2.2.1车辆制动方式 (4)

2.2.2 电阻能耗型 (5)

2.2.3 电容储能型 (6)

2.2.4逆变回馈型 (7)

2.2.5 三种方案比较 (7)

2.3逆变电阻混合型主从配合方案 (8)

2.4 本章小结 (9)

第3章混合逆变-电阻制动系统设计 (10)

3.1逆变-电阻制动系统 (10)

3.1.1逆变-电阻型控制策略 (10)

3.1.2 逆变-电阻型仿真分析 (11)

3.2制动工况仿真分析 (13)

3.3再生制动的能量计算 (16)

3.3.1机车制动特性及计算步骤 (16)

3.4 基于制动特性曲线的计算实例 (18)

3.5 本章小结 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

WORD版本.

第1章绪论

1.1城市轨道交通的发展

随着社会经济的高速发展，城市人口密集度和流动度日益增加，现有的交通已经不堪重负，交通不便已成为制约社会经济发展的一大因素，同时造成大中城市居民出行难

电动汽车电子控制系统设计

摘要 首先，根据电动汽车的特点，给出了电动汽车的设计思路，分析了城市交通的特点，提出了小型纯电动汽车的性能指标，设计了小型纯电动汽车的电气系统总体，对各个控制单元的功能进行了分析。

其次，建立了电动汽车动力系统数学模型，基于电池组输出能量与电动汽车消耗能量相等的原则，给出了电动汽车续驶里程的计算方法，并对其影响因素进行了分析，为电动汽车的研究开发提供了理论基础。

再次，探讨了电动汽车的优化设计方法，建立了整车及各个组件的数学模型和Simulink仿真模型。

最后，基于 PLC和变频器设计了驱动控制系统的软硬件结构，该控制系统能够对电动汽车的转向、前进、倒车、停止、制动进行较为精确的控制，可以为电动汽车驱动控制器的设计提供新的参考。

关键词 电动汽车, 参数优化, 系统仿真, 自动控制, 可编程控制器

1 绪论

纯电动汽车是以二次电池为储能载体，二次电池以铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池为主。由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比，因此近一时期以来，研究进展不大，大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。

续驶里程有限:目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～3

文献综述 ——制动能源回收系统研究

混合动力汽车

文献综述

混合动力汽车的制动能量回收

学 院： 机械与车辆学院 指导教师: 赖 建 生

专 业： 08车辆工程

姓 名： 何 蔚 明

中国·珠海

时间:2011年11月 学号： 080403021023

文献综述 ——制动能源回收系统研究

文献综述

前言

本人选择的方向是为车辆工程专业的电动汽车方向，电动汽车在汽车发展的里程上一直是备受关注，但非一帆风顺。由于现阶段资源的开始匮乏，环境遭到破坏，电动汽车的发展空前迅速。电动汽车一直是以环保、低污染和缓和石油紧缺等优点给众人看好，不过又由于电动汽车在性能差、续航里程短、电池管理系统难以开发等诸多高端技术未能突破瓶颈，从而使众人在实际上不能接受它。

比起电动汽车，混合动力汽车无论技术研发难度方面或者是客户的性能要求方面，都具备现阶段无可厚非的优势。动力方面能充分运用电动机的“启动时低转速高扭矩”优势，使得燃油利用率提高，从而达到减少能源消耗的目的。虽说不能达到电动汽车的“零”排放效果，但这无疑是电动汽车发展的一大进步。

本文根据现阶段国内外学者对电动汽车、混合动力汽车的研究成果中，借鉴他们成功的经验，研究现阶段汽车制动能量——这一般以热能方式消

安徽工程大学机电学院毕业设计

摘 要

电动汽车的再生制动，就是利用电机的电气制动产生反向力矩使车辆减速或停车。对于感应电机来说，电气制动有反接制动、直流制动和再生制动等。其中，能实现将刹车过程中能量回收的只有再生制动，其本质是电机转子的转动频率超过电机的电源频率，电机工作于发电状态，将机械能转化为电能通过逆变器的反向续流二极管给储能装置充电。

本文简要介绍再生制动系统的种类及其发展过程，分析了国内外再生制动系统的研究动态及发展趋势，掌握其原理，设计出一台再生制动系统试验台。试验台主要通过一个无级变速装置实现传动比的改变，配合其他装置，实现能量回收。其中，对核心装置，使用CAD画出其原理图，并使用CATIA等三维软件进行建模。本文最后对自己所做工作进行总结，探讨了设计方案中可能存在的问题，并对下一步的工作进行了展望。

关键词：再生制动系统、试验台、无级变速器、模型

- I -

周勐：混联式电动汽车再生制动系统实验台设计

Abstract

Electric vehicle regenerat

第一章 绪论

1.1课题的目的意义：

1.1.1 纯电动汽车的背景

当前，我国电动汽车发展已经进入关键时期，既面临重大的发展机遇，也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题，如核心技术还不具备竞争力，企业投入不足，政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。总体上看来，我国电动汽车产业，起步不晚，发展不慢，但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，差距仍然存在，中高端技术竞争压力越来越大，因此，必须加大攻坚力度，推动我国汽车产业向创新驱动转型，提高核心技术竞争力，确保我国汽车行业的可持续发展。

纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源，缓解了能源紧缺的压力，实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼，传动系统作为汽车的核心组成部分，其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。

1.1.2 纯电动汽车的意义

近年来，关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。

能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机，是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。目前，铅酸蓄电池是使用最为广泛的，但其充电速度较慢，使用寿命短，节能环保差。随着电动汽车技术的发展，其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。目前发展的新电源有纳硫电池、

电动汽车与燃油汽车关于能量消耗的比较

摘要: 随着人类社会石油资源供应的短缺，燃油汽车的能量供应逐渐受到人们的关注，而新生的电动汽车与传统的燃油汽车哪个更节能，成为人们关注的一个焦点。本文就电动汽车与燃油汽车的能量消耗做了一下计算比较，使用生命周期的评价办法及模型，根据它们在行驶相同距离后，计算所需要的能量，比较电动汽车与燃汽油车的耗能情况。 关键字: 电动汽车 燃油汽车 节能

Abstract: With the supply of human society, the shortage of oil resources, There is a growing concern about energy supply automotive fuel shortage. New electric vehicles and conventional fuel vehicle which is more energy-saving, become a focus of attention. In this paper, electric vehicle and fuel vehicle are to do a little calculating

第一章 绪论

1.1课题的目的意义：

1.1.1 纯电动汽车的背景

当前，我国电动汽车发展已经进入关键时期，既面临重大的发展机遇，也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题，如核心技术还不具备竞争力，企业投入不足，政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。总体上看来，我国电动汽车产业，起步不晚，发展不慢，但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，差距仍然存在，中高端技术竞争压力越来越大，因此，必须加大攻坚力度，推动我国汽车产业向创新驱动转型，提高核心技术竞争力，确保我国汽车行业的可持续发展。

纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源，缓解了能源紧缺的压力，实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼，传动系统作为汽车的核心组成部分，其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。

1.1.2 纯电动汽车的意义

近年来，关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。

能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机，是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。目前，铅酸蓄电池是使用最为广泛的，但其充电速度较慢，使用寿命短，节能环保差。随着电动汽车技术的发展，其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。目前发展的新电源有纳硫电池、