电动汽车制动模式与能量回收的约束条件对电动汽车进行制动能量回收是目前条件下提高能量利用率,增加汽车行驶里程的有效手段。
但是从汽车的安全性角度考虑,需要传统的机械摩擦制动作为补充,保证整车的制动性能良好。
也就是说,电动汽车的整车制动是机械制动与电机再生制动协同工作的过程。
(1)制动模式根据电动汽车的行驶特点,将制动或减速可分为以下五种工况:1)紧急制动,此时制动减速度往往大于3m/s2,某些情况下,甚至能达到8m/s2。
为了保证制动安全性,此时以传统的机械摩擦制动为主,再生制动为辅,这种紧急制动过程非常短,能够回收的动能比较少。
2)中度制动,即一般制动,指制动减速度小于3m/s2,且大于滑行减速。
此工况可以分为减速过程与停车过程两部分,再生制动系统负责减速过程,机械制动完成停车过程。
3)汽车下坡时的制动,此时制动力很小,能量回收系统负责全制动过程。
4)滑行减速,是指汽车切断动力后依靠惯性滑行的减速模式,其制动减速度就是滑行减速度,该过程中消耗的能量无法回收利用。
5)缓慢减速过程,是指汽车以小于滑行减速度的减速度缓慢减速的运行情况,此时仍然需要动力装置输出少量的动力,该过程中消耗的能量也无法回收利用。
汽车制动或减速时,只有在2)、3)、4)三种工况下可以较多地回收整车的能量。
因此,为了提高制动过程中电动汽车的能量回收利用率,在制动过程中应尽可能地让电机再生制动力发挥作用,在保证汽车制动安全性的条件下,尽量回收所有除空气阻力和滚动阻力以外的能量。
若采用四轮驱动的形式,与采用单轴驱动的车辆相比,将大大提高能量回收的潜力。
(2)制动能量回收的约束条件在制动过程中,希望能够通过再生制动的形式最大限度地回收制动能量,但是在实际的制动过程中,可回收的制动能量的多少受多个因素的制约。
1)驱动轮限制。
只有驱动轮上由能量回收系统负责的那一部分制动能量可以进行回收。
采用四车轮同时驱动,可以较好地实现制动能量的回收。
2)受电池状态SOC值的限制。