串联式电动汽车再生制动控制策略研究

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当前,环境问题日益突出,为了减少有害气体排放,各个国家的车企都加大了对电动汽车研发的投入,并且制定了传统燃油汽车停售时间表。从我国国家战略来看,大力发展电动汽车,能够使我国汽车工业实现“弯道超车”,加速我国迈向科技强国的目标。然而,目前电动汽车受制于电池技术的制约,续航里程不能有大的突破,所以再生制动技术作为一个提高续航里程的有效技术,成为了研究的热点。本文依托于成都市科学技术局“串联式电动汽车再生制动系统研究”项目,项目编号2016-HM01-00325-SF,重点研究了电动汽车的再生制动控制策略,首先介绍了国内外关于再生制动技术的研究现状,对比分析了目前电动汽车常用的电机类型,从内部馈能原理和外部特性说明了永磁无刷直流电机作为电动车电机的优越性。接着详细分析了电动车行驶过程中的受力情况,确定了前、后轮制动力可分配的区域。然后本文提出了两种再生制动控制策略,一种为基于模糊控制的再生制动控制策略,该策略以电机转速,蓄电池SOC,制动强度为输入量,再生制动力占驱动轮制动力比例为输出量;另一种为基于本文制动力分配规则的最佳能量回收控制策略。为了验证本文设计的控制策略合理性和可行性,本文选择Advisor软件作为电动车的仿真软件,利用Advisor已有的整车模型,进行二次开发,结合MATLAB/SIMULINK搭建了本文需要的电机,蓄电池,控制策略等模型。并与Advisor中自带的电动车控制策略进行对比仿真。因为目前电动车大都在市郊行驶,所以本文选取了三种工况仿真,分别是CYC_NYCC城市拥堵路况,CYC_UDDS城市畅通路况,CYC_WVUINTER郊区路况。仿真结果表明,本文设计的电动车再生制动控制策略能量回收效率明显优于Advisor自带的控制策略,证明了本文设计的模糊控制策略的合理性和可行性。为了验证模糊控制策略下电机再生制动力的利用率,与本文设计的最佳能量回收控制策略进行了仿真对比,结果表明,最佳能量回收控制策略回收的能量比模糊控制稍高,但两者差距微小,证明模糊控制策略更具有优越性。
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