纯电动汽车再生制动研究

电动汽车再生制动力的分配原则电机再生制动力通常由驱动电机（可当发电机用）提供，其最大制动力与车速、电机特性有关。

再生制动力的大小一般由电池功率决定（每小时的能量回收能力）。

在电池功率恒定的条件下，电机制动力的大小取决于电机能够提供的转矩大小，电机转矩越大，再生制动力越大。

由电机输出特性可知，电机转速大于额定转速时，电机转速与输出转矩成反比关系。

因此，在制动初始阶段由摩擦制动提供剩余的制动力，随着车速的降低，电机再生制动力逐渐增大，摩擦制动力也随之减小。

对于前轮驱动电动汽车，只能通过前轮电机制动回收部分整车制动能量，而后轮始终为摩擦制动。

当制动力需求较大时，因电机容量较小，前轮制动力由电机再生制动和摩擦制动共同产生。

也就是说，若前轮制动力矩需求为Tb，当前电机转速下的最大电机制动力矩为Tmmax，再生制动力分配有以下二种情况：1）若Tmmax＞Tb，则前轮制动力矩的需求全部由电机再生制动提供，此时前轮处于纯电机再生制动模式；2）若Tmmax＜Tb，则前轮制动力矩的需求由电机再生制动和摩擦制动共同产生，此时前轮处于复合制动模式。

其中，摩擦制动力矩（Tmech）为前轮制动力矩和电机最大制动力矩的差值，即：Tmech=Tb-Tmmax，即并行制动控制策略。

汽车制动过程中，有时会出现跑偏、后轴侧滑和前轮失去转向能力而使整车不能保持其转向稳定性的现象。

根据制动过程，分析在不同地面附着系数φ值路面上的制动过程。

β曲线是实际制动过程中前后轮制动力分配曲线，I曲线是由计算得出的理想的前后轮制动力分配曲线。

f线组：后轮没有抱死，在各种φ值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。

Fxb1是前轮制动力；Fxb2是后轮制动力；Fxb是前后轮所产生的制动力之和；Fz1、Fz2前、后轮所受的法向反力；φ是地面附着系数；L是轴距；h0是质心高度；a是质心距前轴距离；b是质心距后轴距离。

可以由f线组和r线组做出I曲线。

当β曲线在I曲线的下方时，前轮会先于后轮发生抱死，车辆丧失转向能力；反之，当β曲线在I曲线的上方时，后轮会先抱死，容易发生后轴侧滑使汽车失去转向稳定性。

浅析电动汽车中的再生制动
唐剑飞;桂永胜
【期刊名称】《电源世界》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】电动汽车与传统车辆的一个重要区别就是，电动汽车可以实现再生制动，回收一部分传统车辆在制动过程中损失的能量。

所谓再生制动，是指在车辆减速或制动过程中，将其中一部分动能转化为其他形式能量的过程。

本文对变频器再生制动的原理、应用进行了详细的阐述，并通过仿真加以证明。

【总页数】4页(P40-43)
【作者】唐剑飞;桂永胜
【作者单位】武汉舰船设计研究中心,武汉430064
【正文语种】中文
【中图分类】TM92
【相关文献】
1.浅析电动汽车中的再生制动 [J], 唐剑飞;桂永胜
2.浅析纯电动汽车与燃油汽车中水泵的区别与联系 [J], 蒋晓琴
3.浅析电动汽车维修中的安全与风险策略 [J], 罗文政
4.浅析电动汽车行进中接触式充电装置设计研究 [J], 王浩宇
5.浅析电动汽车行进中接触式充电装置设计研究 [J], 王浩宇
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再生制动系统在现代汽车中的应用安徽省芜湖市 241000摘要：随着环境问题和能源危机的日益严重，节能减排成为汽车工业的重要发展方向。

再生制动系统作为一种具有显著节能减排效果的汽车技术，在现代汽车中得到了广泛应用。

本文将详细介绍再生制动系统的原理、技术优势及其在现代汽车中的应用，并探讨其未来发展趋势。

关键词：再生制动系统，节能减排，现代汽车，应用1引言随着全球环境问题和能源危机的日益严重，节能减排成为汽车工业的重要发展方向。

再生制动系统作为一种具有显著节能减排效果的汽车技术，在现代汽车中得到了广泛应用。

本文将详细介绍再生制动系统的原理、技术优势及其在现代汽车中的应用，并探讨其未来发展趋势。

2再生制动系统概述2.1再生制动系统原理再生制动系统，被誉为现代汽车的"能量魔术师"，展现出惊人的能量转化能力。

在传统制动过程中，能量主要通过摩擦转化为热能而损失，但再生制动系统改变了这一现状。

以独特的方式将原本流失的能量转化为可再次利用的电能，为汽车赋予了"重生"的魔力。

在制动时，再生制动系统通过调节电机的工作状态，将原本通过摩擦损失的能量回收。

这些能量在电池中暂存，随时准备为车辆的其他电子设备供电，或辅助发动机工作。

这一过程不仅减少了能源的浪费，还提高了能量的利用效率。

无论是纯电动汽车、混合动力汽车还是燃油汽车，再生制动系统的加入为其带来了更为经济的运行模式和更低的排放。

这不仅有助于降低燃油消耗和运行成本，还有助于改善空气质量和环境质量，为绿色出行和可持续发展做出了积极贡献。

2.2再生制动系统的技术优势再生制动系统在现代汽车中发挥着至关重要的作用，其出现为汽车工业带来了巨大的变革。

该系统的核心优势主要表现在三个方面：节能减排、提高能量利用效率和延长车辆使用寿命。

首先，再生制动系统通过回收原本在制动过程中损失的能量，能够显著降低燃油消耗和二氧化碳排放。

这种回收的能量可以转化为电能并存储在电池中，供车辆的其他用电设备使用，从而减少了对外部电源的依赖。

汽车文摘马什鹏张刘锋马永娟黄学江张鑫新（重庆交通大学机电与车辆工程学院，重庆400074）【摘要】制动能量回收技术可以有效地降低整车的油耗，而制动能量回收过程的制动意图识别、制动力分配控制和制动动态协调控制决定着制动的安全性、能量回收效率以及平顺性。

针对再生制动过程中如何准备识别驾驶员制动意图和电液制动力矩如何合理的分配以及制动过程中动态协调的问题，总结分析了大量国内外文献的研究方法，并对未来制动能量回收的发展做出了展望。

主题词：制动意图制动力分配动态协调中图分类号：U463.51；U469.72文献标识码：ADOI:10.19822/ki.1671-6329.20210073Review on Regenerative Braking Energy RecoveryMa Shenpeng,Zhang Liufeng,Ma Yongjuan,Huang Xuejiang,Zhang Xinxin（School of Mechatronics &Vehicle Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074）【Abstract 】Braking energy recovery technology can effectively reduce the fuel consumption of the vehicle,and the braking intention recognition,braking force distribution control and braking dynamic coordinated control in the braking energy recovery process determine the safety of braking,energy recovery efficiency and ride comfort .This article focuses on how to prepare to recognize the driver ’s braking intention and how to properly distribute the electro-hydraulic braking torque during the regenerative braking process,as well as the problem of dynamic coordination during the braking process.It summarizes and analyzes the research methods of a large number of domestic and foreign literatures,and has a great impact on the future.The development of braking energy recovery has made a prospect.Key words:Braking intention,Braking force distribution,Braking dynamic coordinated再生制动能量回收研究综述【欢迎引用】马什鹏,张刘锋,马永娟,等.再生制动能量回收研究综述[J].汽车文摘,2021(08):19-26.【Cite this paper 】Ma S,Zhang L,Ma Y,et al.Review on Regenerative Braking Energy Recovery[J].Automotive Digest (Chinese),2021(08):19-26.缩略语EEG Electroencephalographic X-B-WireDrive-By-Wire SOC State Of ChargeGA Genetic AlgorithmEHBElectronic Hydraulic Brake1前言目前，世界各大汽车企业都致力于开发电动汽车来实现节能减排，在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的情况下，通过再生制动系统回收电动汽车的制动能量可以提高电动汽车的能量利用率，实现汽车的节能减排[1]。

基于自寻优控制的纯电动汽车制动能量回收策略可行性分析倪兰青，南京航空航天大学本课题应从三部分入手，一是汽车建模部分；二是ABS 自寻优控制部分；三是再生制动部分。

一：车辆动力学建模（以单轮模型为例）1.1 单轮车辆模型 车辆运动方程：Fx v M -=•车辆运动方程：Tb Tg Tb rFx I -=-=•ω 车轮纵向摩擦力：=x F μN其中，M:汽车质量，Fx:轮胎和底面间的附着力，I ：车轮转动惯量，ω：车轮角速度，r:车轮有效半径，Tg:地面制动力矩，Tb ：制动器制动力矩，μ：地面摩擦系数，N ：车轮对地面压力 1.2 轮胎模型⑴由于主要研究纵向制动特性,可以选用参数较少并能反映纵向附着系数µb 与滑移率S 关系的Burckhardt 模型。

s c e c s c 31)1(2--=-μ式中c1、c2、c3为参考系数,下表给出了其在不同路面条件下的取值及该路面最佳滑移率Sopt 和最大附着系数µmax 。

⑵双线性模型在一些情况下,为了获得一种解析解,用这种双线形模型来简化轮胎模型, 如下图所示:cs sh μμ=cg h chg s ss s -----=11h μμμμμ，其中，c s：最佳滑移率，g μ：滑移率为1时的附着系数:s:车轮滑移率;h μ:峰值附着系数。

1.3 液压制动系统部分液压制动系统包括两部分：一部分是液压传动系统；另一部分是制动器。

为进行实时模拟计算，可以建立经验式的l 、2阶模型系统。

为简化系统，忽略了电磁阀弹簧的非线性因素及压力传送的延迟，其传递函数为：)1(+=TS S KG式中：K 为系统的增益，K=100；T 为系统时间常数，T=0．01。

制动器力学模型描述了制动轮缸压力输入及制动力矩输出间的力学特性。

为了简化仿真研究，在进行仿真时假设制动器为理想元件，如果忽略非线性和温度的影响，制动力矩瓦可以看作是制动压力P 的线性函数： Tb=kP式中：Tb 为车轮制动力矩；k 为制动器制动效能因数(通过试验可以得到)；P 为液压传动系统输出压力。

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。

双电机电动汽车再生制动控制策略研究
李健;张昕
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】本文针对某款双电机电动汽车的再生制动展开相关研究。

基于I曲线、ECE法规曲和f线设计了4种不同制动强度段的前、后轮制动力分配策略,然后根据电机转速、电池SOC,车速以及制动强度设计了紧急制动与非紧急制动两种工况下的再生制动力分配策略。

其中在非紧急制动工况中,建立了模糊控制算法,根据车速与制动强度调整再生制动了分配系数。

使用Carsim与MATLAB/Simulink建立联合仿真模型,在NEDC工况下对模型进行仿真,结果表明,本文设计再生制动控制策略能够满足制动工况需求,并且通过制动能量回收电池SOC提升了4.41%。

【总页数】4页(P85-88)
【作者】李健;张昕
【作者单位】沈阳理工大学汽车与交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.双电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究
2.基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略研究
3.基于模糊控制的纯电动汽车再生制动控制策略研究
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NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车纯电动汽车制动能量回收系统关键技术现状分析王静怡　吴涛　吉麒麟西华大学　四川省成都市　610039摘 要： 文章以制动能量回收控制策略为核心，展开制动能量回收系统关键技术现状分析。

首先重点阐述制动能量回收前后轴制动力与电-液制动力分配原则与技术要点。

其后提出电机性能、储能装置性能状态、再生制动系统结构、行驶工况四类关键因素对制动能量回收的影响，并对其关键技术的研究现状进行综合分析。

最后提出制动能量回收系统未来的研究方向。

关键词：制动能量回收　制动力分配　控制策略　影响因素1　引言纯电动汽车在排放、结构、技术上的巨大优势让其成为汽车发展的重要方向，但其续航里程短的问题是制约纯电动汽车发展的主要因素。

因此制动能量回收系统的研究对提高能量利用率，延长车辆续航里程十分重要。

研究表明由于电机参与制动，电机通过内部转子切割定子绕组磁场产生反电动势回收电能，并产生制动扭矩。

然而制动总能量中具体能有多少能量作为电能回收还受多方面制约因素的影响。

如制动系统结构、制动力分配策略、电动机和电池工作特性、传动系统特性、各部件及传递线路损耗和控制器损耗等[1]。

本文将这些制约因素进行分类，并综合阐述各制约因素对制动能量回收系统的影响以及为提高能量回收效率针对各类因素进行优化研究的研究现状。

2　制动力分配策略模式再生制动控制策略是制动能量回收技术的核心，策略在满足制动安全法规的要求下，解决前后轮上制动力的分配问题及电机制动力与机械制动力在驱动轴上的分配问题。

一方面实现制动稳定性，另一方面改善再生制动控制效果，提高能量回收率。

制动能量回收系统的研究都是基于控制策略的优化与拓展。

2.1　前后轴制动力分配由于电机的参与，电动汽车在制动时前后轴的制动分配不再按照燃油车以固定制动力分配系数分配，此时的分配系数将是一个变动的值。

所以从提高制动稳定性及能量回收率考虑，制动器制动力分配系数变动范围必须要合理。

纯电动汽车制动器的结构与工作原理分析纯电动汽车的制动器是保证车辆行驶安全的重要组成部分。

与传统燃油汽车的制动器相比，纯电动汽车的制动器在结构和工作原理上存在一些差异。

本文将对纯电动汽车制动器的结构和工作原理进行详细的分析。

一、纯电动汽车制动器的结构纯电动汽车的制动器主要包括刹车片、刹车盘、刹车泵、刹车阀和刹车控制单元等组件。

1. 刹车片：刹车片是制动器中的关键部件，通过与刹车盘摩擦产生摩擦力，将车辆的动能转化为热能，从而实现制动效果。

2. 刹车盘：刹车盘是固定在汽车轮毂上的圆盘状零件，通过与刹车片的摩擦来实现制动效果。

3. 刹车泵：刹车泵通常由主泵和辅助泵组成，主要负责提供液压力，使刹车片与刹车盘之间产生摩擦力。

4. 刹车阀：刹车阀用于调节刹车系统的压力，保证制动力的平衡和稳定。

5. 刹车控制单元：刹车控制单元是纯电动汽车中的重要电子控制部件，负责监测车辆速度和制动系统的工作状态，并通过控制刹车泵和刹车阀来调节制动力。

二、纯电动汽车制动器的工作原理纯电动汽车的制动器工作原理主要分为机械制动和电子制动两部分。

1. 机械制动：机械制动是指通过摩擦片与刹车盘之间的摩擦力产生制动效果。

当驾驶员踩下制动踏板时，刹车泵会向刹车片传递压力，使刹车片与刹车盘之间形成摩擦。

由于制动片与刹车盘之间的摩擦力，车辆的动能被转化为热能，从而减速或停止车辆。

2. 电子制动：电子制动是指通过电子控制单元对刹车系统进行智能化控制，实现更加精确和灵活的制动效果。

纯电动汽车通常采用电子制动系统，其中包括随动力辅助刹车（E-PB）和再生制动系统（RBS）。

- 随动力辅助刹车：当驾驶员松开油门踏板时，电控制动系统会根据车速和制动需求控制刹车盘与刹车片的摩擦力，实现辅助制动效果。

- 再生制动系统：再生制动系统通过电动机的倒转将动能转化为电能，在制动过程中回收并储存起来，以延长电池的续航里程。

总体而言，纯电动汽车的制动器在结构和工作原理上与传统燃油汽车的制动器有所不同。

简述再生制动的基本原理再生制动是一种利用动力系统的能量来增加车辆制动效果的技术。

它通过回收制动能量并将其转化为电能储存起来，以供以后使用。

再生制动的基本原理是将制动过程中产生的动能转化为电能，以减少能源浪费和环境污染。

再生制动的实现主要依靠电动机和电池。

在制动过程中，当车辆需要减速或停车时，驾驶员踩下制动踏板，制动系统开始工作。

传统的制动系统通过摩擦来减速，将车辆的动能转化为热能散失。

而再生制动系统则将这部分动能转化为电能。

具体来说，当制动踏板被踩下时，车辆的动力系统会将电动机切换为发电机模式。

发电机会利用车辆的动能产生电流，这些电流会被传输到电池中进行储存。

电池可以将这些电能储存起来，以供之后的行驶过程中使用。

同时，电池也可以为车辆的其他电气设备提供电能。

再生制动系统的优点之一是节约能源。

传统的制动系统通过摩擦来减速，会导致能量的大量浪费。

而再生制动系统可以将这些浪费的能量回收利用，减少能源的浪费和对环境的影响。

再生制动系统的另一个优点是提高了制动效果。

由于再生制动可以实时地将动能转化为电能，因此它可以提供更快、更灵敏的制动响应，提高了车辆的制动效果和安全性。

再生制动系统的应用范围广泛。

目前，许多电动汽车和混合动力汽车都采用了再生制动系统。

这些车辆的电动机可以通过回收制动能量来延长续航里程，提高能源利用率。

同时，再生制动系统也可以用于其他类型的车辆，如公交车、电动自行车等。

再生制动系统的应用可以减少对传统燃料的依赖，降低运营成本，对环境友好。

然而，再生制动系统也存在一些挑战。

首先，再生制动系统的效率受到车辆行驶速度和状态的影响。

在低速行驶或停车状态下，再生制动系统的效果会受到限制。

其次，再生制动系统需要配备高效的电池储能装置，以便储存和释放大量的电能。

电池技术的发展将对再生制动系统的性能和成本产生重要影响。

此外，再生制动系统的设计和安装也需要考虑到车辆的结构和动力系统的特点，以确保其正常运行和安全性。