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纯电动汽车动力制动能量回收控制策略研究

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科技论坛2019.12纯电动汽车动力制动能量回收控制策略研究吴金华,张安若(江西应用技术职业学院,江西赣州,341000)摘要:在纯电动汽车实际运行及应用过程中,动力制动能量的回收控制属于十分重要的一项,可实现电力能源的更好利用,从而在纯电动汽车运行方面能够提供更好的支持与保障,因而也就需要利用有效策略对动力制动能量进行回收控制,以满足实际需求。关键词:纯电动汽车;动力制动能量;回收控制;有效策略Research on Power Braking Energy Recovery Control Strategy of Pure Electric VehicleWu Jinhua,Zhang Anruo(Jiangxi College of Applied Technology, Ganzhou Jiangxi,341000)Absrtact: In the actual operation and application process of pure electric vehicle, the recovery control of power braking energy is a very important one, which can make better use of power energy, thus providing better support and guarantee in the operation of pure electric vehicle. Therefore, it is necessary to use effective strategies to recover and control power braking energy to meet the actual needs.Key words: pure electric vehicle; power braking energy; recovery control; effective strategy.

0 引言

本文就纯电动汽车动力制动能量回收控制策略进行分析,从未为更好实现能量回收控制提供依据及支持。

也会有明显增加,在这种情况也尽量不要进行充电操作。

控制策略的影响因素。对于制动能量回收控制策略而言,其主要就是指在车辆制动安全以及舒适性能够得到保证的基础上,对于汽车的前轴及后轴,通过科学合理分配传统制动力及再生制动力,从而对制动能力进行最大程度地回收。在各个方面的硬件条件得到的满足的情况下,回收控制策略也就程度最主要的影响因素,在保证控制策略科学合理的基础上,才能够得到比较理想的能量反馈效果,因而控制策略也是十分重要的影响因素[1-2]。

1 纯电动汽车动力制动能量回收的影响因素

对于制动能量回收而言,其主要目的就是在车辆制动方法能够保持舒适性及稳定的基础上,对车辆动能尽可能多地进行回收,并且使这些动能能够转变成为电能,在汽车电池中进行存储,使能量利用率以及续航里程得以延长。在纯电动汽车制动能量的回收过程中,很多方面的因素均会对其产生较大程度的影响,具体而言包括以下几种。

首先,电机性能的影响因素。在纯电动汽车进行再生制动方面,电机属于一种能量转化的装置,电机在实际运动中的发电功率对于电动车会产生直接影响,主要就是影响其再生制动能力。在电机的实际转速比较低的情况下,电机所产生的能力损耗与其实现的能量回收相比会更大,在这种情况下也就无法实现能量回收。

其次,电池性能的影响因素。在纯电动汽车的整体构成中,动力蓄电池属于十分重要的组成部分,其能够对再生制动过程中所产生电能进行储存,蓄电池充电特性对制动能力回收会产生一定的限制。通常情况下,在纯电动汽车的制动过程中,即便在较短时间之内也能够有较大电流得以产生,电池在实际应用过程中的充电电流对于电能接受能力会产生直接影响。对于蓄电池装置而言,在其SOC值比较高的情况下,若实行充电则很容易导致由于充电过量,而使电池寿命受到一定程度影响;而在蓄电池SOC值过低的情况下,电池内阻

2 纯电动汽车制动能量回收控制原理

在纯电动汽车制动能力的回收控制方面,其所利用的主要就是能量回收利用装置,通过这一装置的科学合理利用,可使制动能量回收得到理想的效果。纯电动汽车的整体构成中,电动机属于核心部件,不但在驱动装置中属于牵引电机,并且也能够作为发电机进行发电。在纯电动汽车的实际制动过程中,所产生的其中一部分动能能够利用传动机向电机进行反向传送,在这种情况下电机主要是当作发电机使用,就是说电机处于发电状态,并且向蓄电池充电。而在电机持续发电的过程中,也会有磁场阻力产生,而这种磁场阻力会对车轮产生反作用,也就能够使车辆速度得以降低。在需要利用电机实现再生制动的情况下,电控单元能够对电机进行控制,使电机当作发电机使用,且保证其处于发电状态,可实现动能的回收,还能够对蓄电池实行补充充电;而在驱动车辆行驶过程中,电机主要就是作为驱动电机进行使用,蓄电池能够对其进行供电,以更好驱动车辆。另外,在电动汽车的构

1382019.12科技论坛段,未踩动制动踏板,也就不会产生制动力;第二阶段中仅仅在电机中有制动力产生,而前轮与后轮并未出现机械制动;在第三阶段,由于制动力不断增加,电机制动力也就能够达到最大值,汽车前轮的制动力会不断增加,而后轮的制动力处于正常状态;第四阶段就是在处于紧急制动状态下,需要快速且较大制动力,这种情况下可利用机械制动实行制动控制。成中由于液压制动系统的存在,在这一系统的实际制动过程中,对于不同模式均可能会有一定压力波动情况发生,尤其在车辆紧急制动过程中,所产生的波动会造成制动车轮出现抱死情况,从而导致安全事故产生,因而在实际实践中需要利用ABS调节使所产生的波动得以消除,保证车辆能够更好运行,进而也就能够使制动能量的回收控制得以更好实现,满足纯电动汽车的实际运行需求[2]。3.2 并联制动控制策略对于并联制动控制而言,其所指的就是通常而言,在汽车需要电机制动状况下,电机制动力不够充足,或者不满足驾驶员实际需求,在实际控制中也就会使用传统汽车制动系统,与电机并联使制动任务得以实现。对于这一控制策略而言,其原理就是在驱动电机实际应用过程中,其处于前轮制动力限值范围时,依据踏板信号对车轮实行输出制动力的调整。在车辆实际运行过程中,若电机制动出现失效情况,汽车也能够通过机械制动将制动任务较好完成,使其安全性能够得到较好的保障。对于这种制动能量回收控制策略而言,虽然效率比较低,然而制动力分配关联及结构相对比较简单,所花费成本相对而言比较低,在实际应用中也就比较容易实现。在电动汽车实际运行及应用过程中,为能够对更多制动能力进行回收,并且使驾驶员感受得以优化,在汽车制动安全以及制动稳定性能够得到保证的基础上,在这一控制策略实际应用中,利用电子单元能够对最合理制动力进行分析判断,能够对各个方面的关系进行调节,从而可使能量回收控制目标得以完成。所以,在这一控制策略实际应用中,对于控制专业理论知识具有较好的要求,并且需要与实验相结合实行论证,从而使制动能量的回收控制更好实现[2-3]。

3 纯电动汽车制动能量回收控制有效策略在纯电动汽车实际运行过程中,制动能力的分配情况对于汽车整体稳定性及安全性会产生直接影响,并且还会影响制动能力回收效率,同时还会使汽车驾驶舒适性受到影响,因而需要结合各个方面的影响因素,对汽车制动力进行科学合理分配。所以,对于汽车制动力应当合理进行分配调节,使其能够达到最理想状态,在此基础上才能够得到最理想控制策略。对于纯电动汽车而言,汽车速度以及制动减速度对于其制动力分配会产生直接影响,依据实际情况而言,在对汽车制动能力进行回收控制方面,其核心内容就是使制动性能以及安全性能得到比较理想的保障,使能量回收能够达到最大限度,为能够使这一目标较好实现,则对于回馈制动力及摩擦制动力间平衡,应当合理进行调配及控制,下面具体分析。

3.1 串联式制动控制策略

在实际控制过程中,首先需要依据车速以及制动踏板信号,还有电池及电机状态,对制动力大小进行判断,并且依据汽车驾驶员实际需求合理分配电机制动力以及机械制动力。对串联式制动控制策略而言,在实际进行设计过程中所依据的就是理想状态下制动力分配曲线,这一策略包括两种情况,即最佳制动性能控制策略,还有最佳能量回收率控制策略。

最佳制动性能控制策略。对于这一控制策略,其所指的就是依据理想状态对制动力曲线进行合理分配,科学合理分配前轮制动力以及后轮制动力,在此基础上可使车辆刹车处于最理想的稳定性及效能状态,从而对于地面附着系数能够进行较好利用,然而在这种情况下又会导致驱动轮制动力受到一定程度限制,进而导致制动能量回收受到影响。

最佳能量回收率控制策略。这一策略所指的就是在汽车刹车减速度,并且前轮及后轮均保证不会出现抱死的状态下,使能量回收率能够得到最大值。在这一控制策略的设计过程中,原本制动系统中的自由行程不会有变化产生,并且能够使国家标准要求得到满足。在这一策略实际应用过程中,随着制动踏板开度的增加,相应的制动减速度也会逐渐增加,制动力变化的整个过程主要包括四个阶段。在第一阶

4 结语

在目前纯电动汽车实际运行及应用过程中,制动能量的回收控制属于十分重要的任务及要求,也是实现纯电动汽车更好利用的基础与保障,因而需要通过有效策略实现制动能量的回收控制。相关人员应当对制动能力回收影响因素及原理加强认识,在此基础上探索回收控制的不同方式及策略,从而使制动能量回收控制能够得以更好实现。

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(上接第83页)

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