电动汽车再生制动系统介绍
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电动汽车再生制动控制技术结构与工作原理1.电动汽车再生制动控制技术结构电动汽车制动能量回收系统主要由两部分组成(电机再生制动部分和传统液压摩擦制动部分),所以该制动系统可以视为机电复合制动系统。
虽然再生制动可以回收制动能量并向车轮提供部分制动力,但是它无法使车轮完全停止转动,制动效果受到电机、电池和车速等诸多条件的限制,在紧急制动和高强度制动条件下不能独立完成制动要求。
为了保证汽车的制动安全性,在采用电机再生制动的同时,必须使用传统的液压摩擦制动作为辅助,从而达到既保证了汽车的制动安全性,又回收可观的能量的目的。
电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。
电力驱动及控制系统由驱动电机、电源和电机的调速控制装置等组成。
在电动汽车上,再生制动是利用电机的电动机/发电机可逆性原理来实现的。
在电动汽车需要减速或者滑行时,可以利用驱动电机的控制电路实现电机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
由于摩擦制动一般采用液压形式,所以机电复合制动系统也可以称为再生一液压混合制动系统。
从保证制动安全和提高能量利用率的角度来考虑,再生一液压混合制动系统是最适合电动汽车的综合制动系统。
在制动过程中,制动控制器根据制动踏板的角度(实际为制动主缸压力),判断整车的制动强度,确定相应的摩擦制动和再生制动的分配关系。
前后轴的摩擦制动分配关系由液压系统对前后轮的分配关系实现;制动控制器根据制动强度和电池的SOC值确定,可以输出制动转矩并对前后轴进行分配,然后通过电机控制器控制电机进行再生制动。
在整个制动过程中,要保证电动汽车的制动稳定性、平稳性,并尽可能多地回收制动能量,延长汽车行驶里程。
电动汽车制动能量回收系统的结构原理。
电动汽车的制动过程是在液压摩擦制动与电机再生制动协调作用时完成的。
再生制动系统主要是由轮毂电机、电机控制器、逆变器、制动控制器和动力电池等主要部件组成。
■他山之石浅论电动汽车再生制动系统及其运用陆刚邓桂芳由于环境污染和能源短缺问题备受关注,电动汽车已成为全世界汽车工业领域研究的热点。
再生制动引入到传统液压制动系统中会改变原有车辆制动性能,需使再生制动与液压制动之间协调一致,确保车辆制动稳定性及驾驶平顺性,并最大化提高能量回收效率,延长电动汽车的续驶里程,值得业内人士的关注。
■制动能量回收对于提高电动汽车的能量利用率具有重要意义当今,汽车已经和我们的工作、生活密切相关,但传统汽车所带来的环保问题令人烦恼,再加上能源问题,使得人们不得不开始探索它的替代品。
电动汽车以其独有的特点受到人们的关注,从环保的角度来看,电动汽车是零排放的市区交通工具,即使加上发电厂增加的排气,总量上看,它也将使空气污染大大减少。
从能源角度来看,电动汽车将使能源的利用多元化(例如可使用各种再生能源)和高效化,达到能源的可靠、均衡和无污染利用的目的。
在改善交通安全和道路使用方面,电动汽车更容易实现智能化。
众所周知,汽车排放造成的大气污染和地球的温室效应,成为全人类的公害。
随着世界汽车产业的发展,人类社会日益增多的石油能源的消耗,将加快从能源短缺到能源枯竭的步伐。
人类社会和汽车产业的可持续发展受到极大的威胁,发展汽车新能源、开发汽车新动力,成为世界汽车产业面临的十分紧迫的任务。
当代融合多种高新技术而兴起的纯电动汽车、混合电动汽车、燃料电池汽车,尤其是立足于氢能基础上的燃料电池汽车正在引发世界汽车工业的一场革命,展现了汽车工业新能源、新动力发展的光明前景。
电动汽车的关键部件之一是蓄电池,蓄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。
但是目前蓄电池技术仍然是发展电动汽车产业的瓶颈,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。
如果将车辆减速时的动能转化为电能,回收入蓄电池,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具有重要的意义。
电动汽车再生制动技术浅析【摘要】电动汽车再生制动技术是利用电动汽车行驶过程中的动能转换为电能存储起来,从而延长电池的使用寿命和提高能源利用效率的一种技术。
本文首先介绍了再生制动技术的原理,即通过逆向电动机将车辆运动时产生的惯性能量转化为电能储存至电池;其次探讨了再生制动技术在不同应用领域的具体实践,包括城市公交、私家车辆等;然后分析了再生制动技术的优点,如减少制动片磨损、提高车辆行驶里程等;最后展望了再生制动技术的发展趋势,指出其在未来将会得到更多的应用和进一步的优化。
结论部分强调了电动汽车再生制动技术对提升车辆能源利用效率和环境友好性的重要性,并展望了未来其在电动车行业的广泛应用前景。
【关键词】电动汽车、再生制动技术、原理、应用领域、优点、发展趋势、重要性、前景展望1. 引言1.1 电动汽车再生制动技术浅析电动汽车再生制动技术是一种通过将车辆减速时产生的动能转化为电能储存或利用的技术。
随着电动汽车的普及和发展,再生制动技术也变得越来越重要。
该技术通过减少能量的浪费,提高了电动汽车的能效和续航里程,同时也减少了对环境的影响。
再生制动技术的原理是通过将电动汽车的电动机转变成发电机,在减速或制动时将动能转化为电能,并存储在电池中。
这种技术主要应用于城市驾驶和停止-启动车辆,能够显著提升汽车的能效。
再生制动技术的优点包括节能减排、提高驾驶体验和延长电池寿命等。
随着科技的不断进步和电动汽车市场的不断壮大,再生制动技术将会迎来更多的创新和发展,成为推动电动汽车行业发展的重要因素。
在未来,随着对环保和节能的要求不断提高,电动汽车再生制动技术将会发挥更加重要的作用,为汽车行业的可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 再生制动技术的原理再生制动技术的原理是利用电动汽车在制动过程中动能的转化和回收。
在电动汽车行驶过程中,当车辆需要减速或停止时,驾驶员踩下制动踏板,启动再生制动系统。
再生制动系统会通过车辆的电动机将动能转化为电能,将车辆惯性转化为电能以回充电池。
浅谈纯电动汽车再生回收技术作者:吴敏来源:《科学与财富》2020年第24期摘要:再生制动是用来回收电动汽车制动能量的一种技术,可有效增加电动汽车的行驶里程,本文以电动汽车作为研究对象,从再生技术方面着手,对再生制动系统的结构及原理、再生制动力矩分配、再生制动过程中电池储能的需求分析、EV再生制动控制策略等问题进行了分析阐述。
关键词:纯电动汽车;再生;回收一、再生制动系统的结构及原理纯电动汽车再生制动的系统结构,包括机械制动系统和电制动系统。
机械制动系统由电泵、液压调压器、阀及制动踏板组成,电制动系统由电机、齿轮、电机控制系统、再生制动控制系统及蓄电池组成。
在再生制动过程中,电机由变频器一侧的励磁电流来建立内部磁场,即电机的转子电流里的励磁分量不发生改变,因此,制动功能的完成只能通过改变电机转子电流里的转矩分量来实现。
由电机原理可知,定子电流的转矩分量随着转子电流而改变,特征是电机定子电流与转矩反向,能量从系统交流侧回馈至直流侧,其机械特性曲线由坐标轴的第一象限的电动状态到达第二象限的能量回馈状态。
在电动汽车的再生制动过程中,感应电机再生发电时的特性曲线如图1 所示。
在车辆正常行驶过程中,电机处于电动运行状态,此时,电机的机械特性曲线处于坐标轴第一象限,即曲线的A点,对应的转速为,负载力矩为。
当车辆制动时,目标转速发生变化,控制变频器的输出电压与频率下降,此时,电机的运行特性曲线由fl曲线变为曲线,由于电机的转速不能发生突变,电机的工作点由第一象限的A点变到第二象限的B点。
由分析可以得到,此时的电磁转矩为负,电机转子的转速大于其同步转速,电机处于再生制动模式。
如果不继续减速,电机将仍按曲线运转,转速将沿曲线由(B点)减为(C点),最终电机变为电动状态,稳定运行于D点。
如果继续减速,则电机会继续保持发电机模式,特性曲线保持于第二象限内,由B 点运行到E点。
在频率由给定的值减小为零时,电机会沿曲线,从E点运行到O点停车。
电动汽车上的制动能量回收的约束条件电动汽车制动能量再生系统主要包括两个部分:电机再生制动部分和传统液压摩擦制动部分。
再生制动虽然可以回收制动能量并向车轮提供部分制动力,但是电机再生制动效果受电机特性、电池、车速等诸多条件的限制,在紧急制动和高强度制动时不能独立完成制动要求,为了保证整车制动的安全性,在采用再生制动的同时,还要采用传统的液压摩擦制动作为辅助。
从国内外研究现状可看出,汽车制动能量回收系统研究主要集中在回收制动能量方法、回收制动能量的效率、驱动电机与功率转换器的控制技术、再生制动控制策略、机电复合制动的协调等方面。
目前急需解决的制动能量回收系统关键技术问题主要有四个方面:制动稳定性问题、制动能量回收的充分性问题、制动踏板平稳性问题、复合制动协调兼容问题。
可回收制动能量是电动汽车最重要的特性之一,但是电动汽车对制动能量的回收要受诸多因素的制约。
电动汽车制动能量回收的约束条件主要包括以下五个方面。
(1)行驶工况。
行驶工况不同,汽车的制动频率不一样,从而可回收的制动能量多少不同。
(2)蓄电池。
蓄电池的充电效率要受到蓄电池的SOC值、蓄电池温度以及充电电流的限制。
蓄电池SOC值很高或者温度过高时都无法回收制动能量。
充电电流过大会使蓄电池温度快速升高,也不能回收制动能量。
(3)电机因素。
电机提供的制动转矩越大,能够回收的制动能量越多。
电机的再生制动转矩受到发电功率和转速的制约,当制动强度过大时,电机不能满足制动要求。
(4)控制策略。
为了保证在制动安全的条件下实现能量充分回收,需要合理地设计再生制动与机械制动的分配关系。
(5)驱动形式。
再生制动系统只能回收驱动轮上的制动能量。