【摘 要】
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近年来,汽车保有量的不断增长使环境与能源安全问题日益严重,发展电动汽车为这一问题提供了解决办法。但电动汽车有很多技术瓶颈限制了自身的发展,其中最突出的一方面就是动力电池技术,这一瓶颈直接导致了电动汽车上的能源紧张。因此,提高电动汽车的能量利用效率尤为重要。再生制动作为提高电动汽车动力电池能量利用效率的有效技术途径,已成为重要的研究和应用方向。再生制动技术通过在制动时使电机工作在发电机模式将汽车的部
【基金项目】
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山西省联合培养基地人才培养项目“基于能量再生的电动汽车机电协调制动控制研究”(项目编号:2018JD13);
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近年来,汽车保有量的不断增长使环境与能源安全问题日益严重,发展电动汽车为这一问题提供了解决办法。但电动汽车有很多技术瓶颈限制了自身的发展,其中最突出的一方面就是动力电池技术,这一瓶颈直接导致了电动汽车上的能源紧张。因此,提高电动汽车的能量利用效率尤为重要。再生制动作为提高电动汽车动力电池能量利用效率的有效技术途径,已成为重要的研究和应用方向。再生制动技术通过在制动时使电机工作在发电机模式将汽车的部分动能转化为电能并最终返回动力电池以减少能量损失。由于电机制动力大小有限且易受到各种条件限制,在部分制动工况下需要电机制动力与机械摩擦制动力共同作用才能满足此工况下的制动力需求。因此,电动汽车的制动力为机电复合制动力,而复合制动力的分配方式关系到电动汽车制动系统的性能。为了提高电动汽车再生制动系统性能,本文对其机电复合制动力分配策略进行了研究,设计了一种兼顾能量回收效率与制动安全性的机械摩擦—电机复合制动力分配策略。主要研究内容如下:从电动汽车制动力分配策略的设计需求出发,分三部分构建出整个分配策略:首先根据当前制动力需求,使用构建安全制动区域的方法对前、后轴间制动力进行初步分配;再根据运行状态、部件性能等限制因素进行再生制动介入状态及程度判定,最后再对驱动轴上的制动力进行再次分配。分配策略设计完毕后,使用MATLAB/Simulink与CRUISE分别建立分配策略模型与目标车型的整车模型,并在NEDC工况与自行构建的太原市综合行驶工况下使用DLL方式进行了联合仿真。仿真结果表明:所设计的分配策略在通用工况与本地化工况下均有较好的应用效果,且在本地化工况下的优势更加明显。文中还针对部分非平直道路工况(长下坡工况、转弯工况)对制动力分配策略进行了调整,并通过联合仿真证明了所设计的长下坡分配策略具有可行性与有效性。最后对能量回收试验台架进行了详细的介绍,并结合当前实验室的试验条件,对制动能量回收的台架试验方案进行了设计,给出了具体试验流程,并对可能出现的试验误差进行了分析。
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