电动汽车用直流无刷电机能量回馈研究

电动汽车制动能量回馈控制策略的分析发布时间：2021-05-19T11:34:40.443Z 来源：《基层建设》2020年第31期作者：余柏榆[导读] 摘要：电动汽车在制动过程中，特别是在频繁制动的场合，如在城市工况下，遇到红绿灯需要频繁启动、制动，如果采用传统汽车的制动方式，能量将会转化成摩擦热能而浪费掉，而带有能量回馈功能的电动汽车可以将制动过程中产生的能量回馈到电池组，为电池组充电，从而增加了电动汽车的一次充电续驶里程。

比亚迪汽车工业有限公司摘要：电动汽车在制动过程中，特别是在频繁制动的场合，如在城市工况下，遇到红绿灯需要频繁启动、制动，如果采用传统汽车的制动方式，能量将会转化成摩擦热能而浪费掉，而带有能量回馈功能的电动汽车可以将制动过程中产生的能量回馈到电池组，为电池组充电，从而增加了电动汽车的一次充电续驶里程。

文章从电动汽车制动制动特性出发，深入分析其在能量回馈方面的约束条件与具体过程，并且对其制动控制策略进行探索，期望提升电动汽车的制动控制系统，提高电动汽车的制动舒适性及稳定性。

关键词：电动汽车；制动技术；控制策略引言传统汽车的制动过程是依靠摩擦的方式消耗汽车行驶的动能，以达到降低车速的目的．电动汽车采用制动能量回馈技术，在制动过程中将驱动电机运行在发电状态，依靠车轮的反向拖动产生电能和车轮制动力矩，并在减缓汽车速度的同时，将部分动能转化为电能，加以再利用，从而改善汽车的能量利用效率，提高汽车续驶里程。

一、电动汽车的制动特性车辆在减速或制动时，将其中的一部分动能或势能转化为电能并存储在能量储存装置中的过程称为制动能量回馈。

电动汽车采用电力制动时，通过将驱动电机转变为发电状态来使车辆产生制动力矩，同时将所产生的电能存储到蓄电池中，从而有效地回收制动能量，延长续驶里程。

这一点对纯电动汽车尤为重要，因为在城市工况中，汽车需要频繁起动、制动。

国外有关研究表明，如果有效地回收制动能量，电动汽车大约可降低15％的能量消耗，可使纯电动汽车的续驶里程延长10％-30％。

电动汽车用永磁无刷直流电机电流检测技术的研究摘要：本文通过两种电流检测方法，研究了电动汽车用永磁无刷直流电机电流检测系统，并进行对比分析优缺点。

关键词：采样法；闭环控制1.电流检测研究思路由永磁无刷直流电机基本公式可以知道电磁转矩与相电流成正比，只需控制无刷直流电机的相电流，就可以控制无刷直流电机的转矩。

因而对转矩的闭环控制实际上就是对电机相电流的闭环控制。

另外，不但需要考虑电池的瞬时最大放电电流，电池输出功率，还要考虑逆变器功率开关器件的最大允许电流。

2.电流检测方法1）两相电流采样法，要对电流进行闭环控制就必须对电流进行采样。

在电动状态时，由于无刷直流电机为两相导通方式，任意时刻只有两相导通，导通的两相电流大小相等，方向相反，因而只需要检测一相电流就可以知道另一相电流；由导通的逻辑可以知道，只需采样电机两相电流，就可以对电机的三相电流进行控制，这是因为第三相的电流可以由被采样的两相电流得到。

由发电回馈制动原理可以知道，当无刷直流电机工作在发电回馈状态时，仍然满足任意时刻只有两相导通，另一相悬空，且导通的两相电流大小相等，方向相反的关系。

因此，同样可以只采样两相电流就可以满足对电机相电流进行控制的要求。

为了满足电动汽车电机控制系统的要求，除了要对电机相电流进行控制，还需要知道流过逆变器开关器件的瞬时电流的大小，防止逆变器过流；知道直流母线电流的大小，并将直流母线电流控制在蓄电池允许的范围之内。

逆变器器件上流过的电流是和电机相电流一致的，逆变器上瞬时电流最大的时刻出现在对电流导通相电流进行控制的时间段。

因而采用这种检测方式可以很方便的对逆变器瞬时峰值电流进行限制。

电机驱动系统对直流母线电流的大小，要求没有电机相电流高，只需要控制直流母线电流的平均值就可以满足要求。

而直流母线电流可以通过功率守恒来求得，这是因为电动机的输入功率等于其电磁功率与铜耗之和，也就是：P1=Pcu+Pem 其中P1 表示蓄电池输入电机的功率也就是永磁无刷直流电机的输入功率，Pem表示电机的电磁功率，Pcu表示电机铜耗。

无刷直流电机能量回馈关键技术研究邱欢【摘要】本文针对BLDCM(无刷直流电机)制动状态所产生大量的再生能量,提出一种新型能量回馈装置.该装置能够将电机因制动产生的电能回馈到电网,解决了传统无刷直流电机能耗浪费的问题,主要工作是将直流无刷电动机制动发电时,在电容上产生的泵升电压逆变成交流电并且回馈给电网.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】2页(P11,16)【关键词】能量回馈;BLDCM;再生制动【作者】邱欢【作者单位】西安石油大学电子工程学院,陕西西安,710065【正文语种】中文0 引言能源是社会长期稳定发展的关键因素之一，随着社会的不断进步对能源的需求量也日益增大，使得能源枯竭日益严重。

能量回收就是将不能储存再利用的将浪费掉的能量形式，比如热能、机械能、光能等转化为电能储存起来再利用。

能量回收为缓解当今社会能源供求严重不足提供了有效的保障。

它对于降低能源消耗，提高能源使用率这一重要课题具有重大的意义。

1 系统总体方案设计与结构框图如图1所示，本设计的总体框图由三大部分构成，分别是电动机、逆变器、回收装置。

在BLDC提升系统中, 当电机处于电动状态时，电机消耗电能，电能从电网流出，经变频器的整流、滤波、逆变，最终流入电机，当电机处于制动状态时，电机处于发电状态，电能从电机流出，经回收装置的逆变，滤波，最终流入电网。

图1 采用能量回馈制动的BLDC提升系统1.1 BLDC制动状态再生能量回馈装置主回路其主要拓扑图结构如图2所示，BLCD发电状态能量回馈装置拓主电路将直流无刷电动机制动发电时在电容C上产生的泵升电压逆变成交流电，回馈给电网。

能量回馈装置输入端串联两个二极管VD1、VD2，再连接到逆变器的直流电压上。

当电动机工作在电动状态时，逆变器S1~S6全部处于关断状态，此时电能从电网流向电动机；当电动机工作在制动状态时，电动机产生的电能使变频器直流母线侧电容C的电压开始泵升，如果直流母线侧电容C的泵升电压超过启动逆变器的工作电压，BLDC能量回收并网装置开始工作，此时电能从电动机流向电网。

带能量回馈的电动车驱动系统研究的开题报告一、研究背景电动车在近年来越来越受到人们的青睐，成为了环保出行的重要选择。

而电动车驱动系统作为电动车的核心，也在不断地升级和优化。

目前市面上常见的电动车驱动系统都是采用电池作为能量源，驱动电机输出动力。

但是这种驱动方式会带来一些问题，比如电池寿命短、充电速度慢、能量效率低等，且长期使用后还会造成环境的二次污染。

为了解决这些问题，带能量回馈的电动车驱动系统应运而生。

它利用电动车在行驶中的动能产生电能，然后将这些电能加以存储和利用，从而实现能量的回馈和再利用，提高电动车的能量利用效率，减少对电池的依赖，降低电动车的使用成本，实现绿色环保出行。

二、研究目的本研究旨在通过对带能量回馈的电动车驱动系统的深入研究，探究其实现原理、技术特点、优缺点等方面的问题，并结合实际应用场景，探索其在电动车领域中的应用前景和推广价值，为推动电动车的发展提供技术支持和参考。

三、研究内容和方法1.研究内容（1）带能量回馈的电动车驱动系统的基本原理和技术特点。

（2）对带能量回馈的电动车驱动系统中关键技术的现状和发展趋势进行深入分析和研究。

（3）通过实验和仿真等方法，对带能量回馈的电动车驱动系统的性能进行测试和评价。

（4）结合市场需求和应用场景，探索带能量回馈的电动车驱动系统在电动车领域中的应用前景和推广价值。

2.研究方法本研究采用文献调研、实验测试、仿真模拟等方法，结合实际应用场景，开展带能量回馈的电动车驱动系统的研究。

具体方法包括：（1）对相关文献进行搜集、整理和分析，深入了解带能量回馈的电动车驱动系统的原理、技术特点和发展趋势。

（2）开展实验测试，对带能量回馈的电动车驱动系统的性能进行测试和评价，包括能量回馈效率、充电速度、动力输出等指标。

（3）利用仿真软件，对带能量回馈的电动车驱动系统进行模拟，探究其在不同应用场景下的性能表现和适用性。

（4）结合市场需求和应用场景，探索带能量回馈的电动车驱动系统在电动车领域中的应用前景和推广价值。

混合励磁无刷直流电机在电动汽车中应用的研究的开题报告一、研究背景随着电动汽车市场的扩大，越来越多的人开始关注电动汽车的性能和效率。

其中，电机作为电动汽车的“心脏”，对其性能起着至关重要的作用。

传统的永磁同步电机受到磁化饱和等因素的限制，无法充分发挥机电转换效率，因此，研究新型电机技术成为电动汽车行业发展的必然趋势。

混合励磁无刷直流电机作为一种新型电机技术，由于其在改善电机磁化饱和问题的同时，还具有高效、高转矩等特点，已经被广泛应用于电动汽车的驱动系统中。

因此，深入研究混合励磁无刷直流电机在电动汽车中应用的优势、普及度、应用限制等问题，对于推动电动汽车的技术创新和产业升级具有重要意义。

二、研究目的本课题旨在探究混合励磁无刷直流电机在电动汽车中的应用状况，分析该技术的优点、不足以及应用前景，为电动汽车的推广和发展提供理论依据和参考建议。

具体研究目标包括：1. 对混合励磁无刷直流电机的原理、特点、优势进行深入了解，分析其在电动汽车中应用的优越性和实际应用情况；2. 评估混合励磁无刷直流电机在电动汽车中的应用效果，探究其优势和不足之处；3. 研究混合励磁无刷直流电机在电动汽车中的应用难点及其未来发展趋势，以推动电动汽车技术发展和产业升级。

三、研究内容本研究将分为以下几个部分：1. 混合励磁无刷直流电机的原理及其在电动汽车中的应用。

2. 混合励磁无刷直流电机与其他电机技术的比较，分析其在电动汽车中的优势和不足之处。

3. 混合励磁无刷直流电机在电动汽车中的应用案例和实验研究，以及相关效果和经济效益的评估。

4. 研究混合励磁无刷直流电机在电动汽车的应用难点，如热管理、匹配控制等，以及相应的解决方案。

5. 对混合励磁无刷直流电机在电动汽车中的未来发展趋势进行探究。

四、研究意义本研究的意义在于：1. 深入了解混合励磁无刷直流电机在电动汽车中的应用情况，分析其优势、不足以及未来发展趋势，为电动汽车行业的技术创新和产业升级提供理论依据；2. 增强人们对混合励磁无刷直流电机技术的认知程度，促进其在电动汽车领域的推广和应用；3. 为电动汽车制造商提供技术和产品开发的参考思路，加快电动汽车的普及和推广。

利用再生制动能量回馈系统再生制动能量回馈系统是一种能够将制动能量转化为电能并回馈到电动汽车电池中的系统。

这种系统可以有效地提高电动汽车的能源利用率，减少能源浪费，降低对环境的影响。

随着电动汽车的普及，再生制动能量回馈系统的研究和应用也变得越来越重要。

本文将深入探讨的原理、优势、应用和未来发展方向。

一、再生制动能量回馈系统的原理再生制动能量回馈系统是通过将汽车制动时产生的动能转化为电能，然后将电能储存到电动汽车的电池中，以供后续使用。

这种系统一般由制动器、发电机、电池和控制器等部件组成。

当汽车制动时，制动器会将动能转化为电能，发电机将电能转化为直流电并存储到电池中。

控制器则负责监控系统的运行状态，确保能量的高效转化和回馈。

再生制动能量回馈系统的原理是利用能量转化的物理原理，将制动时产生的动能转化为电能，实现能量的回馈和再利用。

这种系统可以有效地提高电动汽车的能源利用率，减少对环境的影响，是一种环保、高效的能源回收方式。

二、再生制动能量回馈系统的优势再生制动能量回馈系统具有许多优势，主要包括以下几点：1. 提高能源利用率：再生制动能量回馈系统可以将制动时产生的动能转化为电能，实现能量的回馈和再利用，提高电动汽车的能源利用率。

2. 减少能源浪费：传统汽车在制动时会将动能转化为热能散失，造成能源浪费。

再生制动能量回馈系统可以将这部分能量回馈到电池中，减少能源浪费。

3. 减少对环境的影响：再生制动能量回馈系统可以减少电动汽车的能源消耗，降低对环境的影响，是一种环保的能源回收方式。

4. 提高行车安全性：再生制动能量回馈系统可以提高电动汽车的制动性能，减少制动距离，提高行车安全性。

5. 增加电动汽车的续航里程：再生制动能量回馈系统可以增加电动汽车的续航里程，延长电池的使用寿命，提高电动汽车的性能和竞争力。

三、再生制动能量回馈系统的应用再生制动能量回馈系统已经在许多电动汽车中得到应用，取得了良好的效果。

目前，许多汽车制造商都在研发和推广再生制动能量回馈系统，以提高电动汽车的性能和竞争力。

电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制随着电动汽车的普及，永磁同步电机逐渐成为其主要驱动方式之一。

在电动汽车行驶过程中，制动是必不可少的一环。

而制动时产生的能量若不能有效地回馈，将会造成能量浪费和车辆续航里程的降低。

因此，电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制成为了研究的热点之一。

在电动汽车制动时，永磁同步电机可以充当发电机，将制动时产生的电能回馈到电池中储存起来。

但是，由于电池的容量有限，如果回馈过程不加以控制，会导致电池过度充电或过度放电，从而影响其寿命和性能。

因此，必须通过最优化控制算法来控制电池的充放电过程，以达到最佳的能量回馈效果。

最优制动能量回馈控制算法的核心是能量管理策略。

其基本思路是在保证电池容量和寿命的前提下，尽可能多地回馈制动能量。

该策略需要考虑众多因素，如电池的化学状态、电池温度等，以便实现最优化的能量回馈效果。

总之，电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制是一个复杂而又实用的技术，具有广泛的应用前景。

未来，随着电动汽车的高速发展，该技术将会得到更加广泛的应用和深入的研究。

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电动汽车无刷直流电机能量回馈制动系统设计赵景波;王代超;李卉;师琦【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2017(044)007【摘要】就电动汽车能量回馈制动效率较低的问题提出了一种恒转矩模糊控制策略.首先分析了无刷直流电机能量回馈制动的基本原理,对不同的回馈控制策略进行了对比分析,设计了一个三维模糊控制器,再以该控制器为核心,在MATLAB/Simulink环境中搭建了无刷直流电机能量回馈制动系统的仿真模型,并进行仿真.仿真结果显示提出的控制策略对电机制动转矩以及能量回收达到了很好的控制效果.%Put forward a constant torque fuzzy control strategy to solve the problem of low efficiency in electric vehicles energy feedback braking.At first,made the analysis of the basic principles of energy regenerative braking of BLDCM.At the same time,a three-dimensional fuzzy controller through the comparative analysis of the different feedback control strategy was designed,and a BLDCM regenerative braking system simulation model in the MATLAB/ Simulink environment was established.Results showed that the control strategy reached good control effects to motor braking torque and energy recuperation.【总页数】7页(P129-135)【作者】赵景波;王代超;李卉;师琦【作者单位】青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛266520;青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛266520;青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛266520;青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛266520【正文语种】中文【中图分类】TM301.2【相关文献】1.电动汽车永磁无刷直流电机驱动系统低速能量回馈制动的研究 [J], 黄斐梨;王耀明2.新能源汽车永磁无刷直流电机制动能量回馈双闭环控制技术 [J], 杨小兵;路高磊;王发群3.电动汽车制动能量回馈控制策略的分析 [J], 彭海兰; 梅一丹; 朱今镜; 李振中4.电动汽车制动能量回馈控制策略的分析 [J], 彭海兰; 梅一丹; 朱今镜; 李振中5.电动汽车制动能量回馈控制系统及控制方法研究 [J], 杨志超;吴丽娟;杨凯祥;原黎鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。