基于的汽车能量再生制动集成控制研究

混合动力电动汽车再生制动控制策略研究•绪论•混合动力电动汽车再生制动系统概述•再生制动控制策略设计•仿真分析与验证•实车试验与结果分析目•总结与展望•参考文献录01绪论1研究背景与意义23混合动力电动汽车在节能减排方面具有重要意义针对混合动力电动汽车再生制动系统的研究能提高车辆的能源利用效率为实现混合动力电动汽车的可持续发展提供技术支持和理论指导国内外研究现状及发展趋势国内外的相关研究主要集中在再生制动系统的建模和控制策略的设计发展趋势是向更加智能化的控制策略方向发展一些研究者提出了基于模糊逻辑和神经网络的再生制动控制策略一些研究者将滑模控制理论应用于再生制动控制策略中研究混合动力电动汽车再生制动系统的控制策略，包括再生制动的建模、控制策略的设计和仿真分析研究内容通过理论推导和仿真分析相结合的方式，设计出更加智能和高效的再生制动控制策略，并进行实验验证研究方法研究内容和方法02混合动力电动汽车再生制动系统概述混合动力汽车结构混合动力汽车主要包括内燃机、电动机、电池等组成。

其中，内燃机与电动机通过变速器和耦合器等连接，提供动力输出。

电池组提供电力给电动机，同时通过能量管理系统实现能源的回收与分配。

工作原理混合动力汽车在起步和低速行驶时，主要依靠电动机提供动力；当速度提升时，内燃机开始介入，同时电动机继续提供辅助动力。

在减速和制动过程中，内燃机停止工作，电动机转换为发电机，将动能转化为电能并存储于电池组中。

混合动力电动汽车结构及工作原理再生制动系统主要由电动机、发电机、控制器、电池组等组成。

再生制动系统组成在制动过程中，电动机转换为发电机，将车辆的动能转化为电能并存储于电池组中。

同时，控制器根据车辆制动需求和电池组的电量状态，调整发电机的发电量，保持车辆制动平顺和稳定。

工作原理再生制动系统组成及工作原理电动机/发电机作为再生制动系统的核心部件，电动机在制动过程中将车辆动能转化为电能，发电机在电动机转换为发电机的状态下，为电池组充电。

电动汽车的再生制动控制策略研究及仿真一、前言电动汽车最重要的特点就是能够实现再生制动，即汽车制动时，可以通过控制电动系统的电机工作为发电机模式，将汽车的动能和势能转换为电能储存到储能元件中，然后对其进行再利用。

再生制动是一种降低电动汽车能耗、提高续驶里程的重要技术手段。

在一般情况下仅由电机为汽车提供制动力是远远不够的，并且电机制动力还受电机运行速度和电池电荷状态等多方面因素影响，因此它还必须具有机械制动系统同时工作，以满足电动汽车的制动强度要求和制动效能的稳定性。

在设计电动汽车制动系统控制策略时，需要解决好的两个问题是：怎样在再生制动和机械摩擦制动间分配制动力来尽可能地回收制动能量；怎样在前、后轮上分配制动力来使汽车有一个好的制动稳定性。

解决好这两个问题是设计电动汽车制动系统的关键。

一、电动汽车的前后轮制动力和制动能量分配情况要设计电动汽车制动系统的控制策略，首先要了解在一些典型循环工况下汽车前、后轮上的制动力及制动能量的分配情况，然后再以此为依据，制订合理的制动控制策略。

首先假定前后轮的制动力按I曲线规律分配，忽略行驶阻力，则汽车前、后轮的制动力分别为：其中Mv——汽车质量，kgj——汽车减速度，m/s2L——汽车轴距，mLa——汽车重心到前轴的水平距离，mLb——汽车重心到后轴的水平距离，mhg——汽车重心高度，m图1和图2所示为某汽车在FTP75城市循环工况下，前、后轮上的制动力和制动能量分配情况。

从这些图可以看出：（1）前驱动轮消耗了总制动能量的65%左右，因此如果是单轴再生制动，则再生制动用于前轮较为恰当；（2）在车速小于40km/h的范围内，制动力基本保持恒定不变，大于40km/h则有所下降，该特性与电动机的低速恒扭矩、高速恒功率的特性比较吻合；（3）图2说明了在10～50km/h的车速范围内制动能量占全过程制动能量的大部。

二、电动汽车制动系统的控制策略根据以上对汽车在典型循环工况下制动力和制动能量的分配分析，再结合电动汽车制动系统的特性，可制订3种基本的制动控制策略：最优制动感的串行制动；最优制动能量回收的串行制动；并行制动。

基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制策略研究一、引言纯电汽车作为一种环保、节能的交通工具，在近年来得到了广泛的关注和应用。

为了提高纯电汽车的能量利用效率，再生制动系统被广泛应用于纯电汽车中。

然而，在实际驾驶过程中，由于路况的复杂性和驾驶员驾驶习惯的不同，再生制动控制策略的设计变得至关重要。

本文将以基于模糊控制的方法来研究纯电汽车再生制动控制策略，旨在提高纯电汽车的能量回收效率和驾驶舒适性。

二、纯电汽车再生制动原理再生制动是指利用电动汽车的电机作为发电机，将制动过程中产生的动能转化为电能储存到电池中。

纯电汽车再生制动的基本原理是将车辆的动能通过逆变器转化为电能，再通过电池储存，最后使用储存的电能来驱动电机。

三、模糊控制理论简介模糊控制理论是一种基于模糊逻辑的控制方法。

与传统的精确控制方法不同，模糊控制方法能够更好地处理不确定性和模糊性的问题。

它通过建立模糊规则、设计模糊推理机制来实现对系统的控制。

在纯电汽车再生制动控制中，模糊控制方法可以通过考虑诸多因素，如车速、制动力需求、电池充电状态等，来确定适当的再生制动力。

四、基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制模型1. 输入变量的选择在本研究中，我们选择了以下输入变量作为模糊控制的输入：- 车速：用于反映车辆的行驶速度，它直接影响再生制动力的大小。

- 制动力需求：用于表示驾驶员对制动力的需求大小。

- 电池充电状态：用于反映电池的充电情况，进而影响再生制动力输出。

2. 输出变量的选择在本研究中，我们选择了再生制动力作为模糊控制的输出变量，通过控制再生制动力的大小来实现对纯电汽车制动性能的调节。

3. 模糊控制规则的设计通过观察和分析纯电汽车制动过程中的实际数据，我们可以建立一套模糊控制规则。

例如，当车速较高、制动力需求较大、电池充电状态较低时，我们可以通过模糊控制规则来输出较大的再生制动力，以提高制动效果和能量回收效率。

五、实验结果及分析我们运用基于模糊控制的纯电汽车再生制动控制策略进行了一系列实验，并与传统的固定再生制动力控制方法进行了比较。

2008年(第30卷)第4期汽　车　工　程Aut omotive Engineering2008(Vol .30)No .42008066基于ABS 的汽车能量再生制动集成控制研究33江苏省高校自然科学重大基础研究项目(05KJA58007)资助。

原稿收到日期为2007年5月29日,修改稿收到日期为2007年8月6日。

陈庆樟,何　仁,商高高(江苏大学,江苏省汽车重点工程实验室,镇江　212013)[摘要]　提出一种基于ABS 系统的能量再生制动集成控制方式,将汽车再生制动融合到ABS 制动系统中,再生制动电机参与防抱死控制,制动中在保证制动安全前提下尽可能优先采用再生制动。

并设计了基于T MS320C6713芯片的集成控制器。

相关试验表明,该控制方式不仅能实现再生制动与液压ABS 制动系统协调兼容,提高能量回收率,还可以充分利用电机制动响应快的优点,更好地实现车辆制动防抱死控制。

关键词:再生制动;ABS;集成控制器A Research on I ntegrated Contr ol of Vehicle RegenerativeB raking Based on ABSChen Q i n gzhang,He Ren &Shang GaogaoJ iangsu U niversity,J iangsu Province Key L aboratory of Auto m otive Engineering,Zhenjiang 212013[Abstract]　An integrated contr ol sche me for regenerative braking based on anti 2l ock braking syste m (ABS )is p r oposed .Specifically,the regenerative braking syste m (RBS )is incor porated int o ABS,the regenerative bra 2king mot or takes part in anti l ock braking contr ol,the regenerative braking is p referentially adop ted as far as possi 2ble on the p re m ise of braking safety,and an integrated contr oller is designed based on T MS320C6713.Test results show that the contr ol sche me not only realizes the har mony and compatibility bet w een RBS and hydraulic ABS,in 2creasing the energy recovery rate,but als o fully takes the advantage of quick res ponse of mot or braking,better real 2izing the anti 2l ock braking contr ol of vehicles .Keywords:regenera ti ve brak i n g;ABS;i n tegra ted con troller前言汽车制动能量再生系统(regenerative braking syste m ,RBS )在制动过程中把车辆的一部分动能回收并利用,大大提高了汽车综合能量利用率,降低了汽车废气排放[1]。

纯电动汽车再生制动控制策略研究引言纯电动汽车再生制动是一项关键技术，它通过电动机将动能转化为电能并存储在电池中，从而提高能源利用效率。

本文旨在深入探讨纯电动汽车再生制动控制策略的研究，从而实现对动能的高效回收。

能量回收原理纯电动汽车再生制动利用电动机的可逆性，将制动过程中的动能转化为电能。

当驾驶员踩下制动踏板时，电动机被切换为发电机工作模式，并将动能通过电流反馈到电池中。

这种能量回收的方式不仅减少了刹车能耗，还延长了纯电动汽车的续航里程。

电池充电管理策略纯电动汽车再生制动控制策略的核心是电池充电管理。

对于充电管理，可以采用以下策略：1. 先进先出（FIFO）策略FIFO策略将先回收的电能优先存储在电池中，确保较早回收的能量被尽快利用。

这种策略简单且易于实现，但可能导致电池容量不均衡。

2. 能量优先策略能量优先策略将回收的能量优先分配到电池中，以确保电池始终处于最佳充电状态。

这种策略可以最大限度地提高能源利用效率，但需要对电池进行动态管理。

3. 混合策略混合策略综合考虑了FIFO策略和能量优先策略的优点，根据电池当前状态和充电需求来决定能量的分配方式。

这种策略可以在保持电池均衡的同时，提高能源回收效率。

制动能量回收率优化为了最大化制动能量回收率，需要对纯电动汽车的再生制动控制策略进行优化。

以下是几种常见的优化方法：1. 刹车扭矩控制通过调整刹车扭矩，可以控制纯电动汽车的再生制动力度。

合理选择刹车扭矩可以使汽车在制动过程中尽可能回收更多的能量。

2. 能量回收判定算法设计和优化能量回收判定算法是制动能量回收的关键。

该算法根据车辆的制动情况和电池的充电状态，判断何时开始回收能量、何时停止回收能量，以最大程度地提高能量回收率。

3. 制动力分配策略制动力分配策略可以根据车辆当前的制动需求和动力需求来调整制动力的分配比例。

这种策略可以保证制动的稳定性和安全性，并同时实现能量回收的最大化。

实验验证与应用展望为了验证纯电动汽车再生制动控制策略的有效性，需进行实验验证。