能量回饋制動的控制策略NEWENERGYVEHICLES

能量回饋制動的控制策略主講人：劉興亞NEWENERGYVEHICLES鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院電動汽車對能源的高效利用是發(fā)揮其節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢的關(guān)鍵。電動汽車的關(guān)鍵部件是動力電池，動力電池儲存能量的多少是決定電動汽車續(xù)駛里程的重要因素。目前動力電池技術(shù)仍然是發(fā)展電動汽車的瓶頸，未能取得突破性進展，電動汽車的續(xù)駛里程還不能滿足用戶的需求。研究表明在城市行駛工況大約有50%甚至更多的驅(qū)動能量在制動過程中損失掉，郊區(qū)工況也有至少20%的驅(qū)動能量在制動過程損失掉。因此制動能量回收是提高汽車能量利用效率的有效措施，對汽車的節(jié)能和環(huán)保有著不可替代的作用。研究表明如果將車輛減速時的動能轉(zhuǎn)化為電能，回收到動力電池，而不是摩擦浪費掉，這無疑相當(dāng)于增加了蓄電池的容量。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，這樣做對于提高電動汽車的續(xù)駛里程性能方面具有重要的意義。一般來講在動力電池充電效率為100%，電動機效率、制動回饋效率為50%，車輛總消耗能量的50%用于獲得車輛動能的設(shè)定條件下，基于能量守恒而解析計算得到，采用再生制動能量回收可提高車輛續(xù)駛里程33%。能量回饋制動的控制策略是怎樣的?01鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院制動能量回收控制策略確保整車制動安全、穩(wěn)定和舒適性的情況下，根據(jù)加速踏板的開度、車輛行駛速度、蓄電池荷電狀態(tài)和電動機工作特性等參數(shù)。同時考慮蓄電池存儲能量的能力、電動機能量回饋功率以及發(fā)電效率等諸多限制條件，控制純電動汽車的機械摩擦制動和電動機制動，使制動能量的回收量最多的控制方法。最大再生回饋功率控制最大制動回饋效率控制制動力矩再生制動控制最大再生回饋功率控制不考慮儲能裝置充電能力，通過控制電動機的電樞電流來控制再生制動時能量的回收量，當(dāng)電流I=（E/2R）時為最大回饋功率制動，此時電動機的轉(zhuǎn)速呈指數(shù)規(guī)律下降。由于式中要求在制動時回饋功率遠小于儲能裝置充電功率，回收效率很低，因此只適應(yīng)于微型電動車。最大制動回饋效率控制通過控制最大制動回饋效率時電動機的電樞電流來控制能量的回收量，此時電動機的轉(zhuǎn)速以拋物線規(guī)律下降。雖然這種方式在制動時回饋效率是最高的，但是所消耗的時間比較長且制動效能也比較差。制動力矩再生制動控制以所需制動力矩為基準(zhǔn)，控制電動機電樞電流隨操作指令變換而變化，從而調(diào)節(jié)電動機制動力矩，此時電動機轉(zhuǎn)速呈線性下降。在這種方式下的制動近似傳統(tǒng)的摩擦制動，故制動平順性好，且回收效率較高，比較容易實現(xiàn)控制。制動能量回收的影響因素有哪些?02鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院控制策對行駛工況儲能裝置電動機影響制動能量回收能力的因素

可以優(yōu)化制動能量回收系統(tǒng)，有效地提高系統(tǒng)的能量回收效率以及穩(wěn)定性和安全性。電動機對制動能量的回收有著非常大的作用，若其可提供的制動能力強，則調(diào)配機械摩擦制動與再生制動時，加大再生制動的份額就能夠增加能量的回饋量。電動機所以在現(xiàn)階段永磁無刷直流電動機（PMBLDCM）、交流感應(yīng)電動機（ACIM）以及開關(guān)磁阻電動機（SRM）是最適合純電動汽車的驅(qū)動電動機。若其發(fā)電能力強，即由動機的電功率高，則能量的回收能力就強;同時電動機的機械效率等也同樣限制著能量的回收能力。儲能裝置蓄電池燃料電池超級電容飛輪儲能裝置的荷電狀態(tài)（SOC）直接制約著能量回收量，是最主要的影響因素。若儲能裝置電量充足，則制動能量就不能進行回收。若儲能裝置充電電流超過其允許范圍或者電動機輸出的電功率超過儲能裝置最大的充電功率，也無法回收制動能量。行駛工況制動頻率較高的工況，如城市中車輛需頻繁起步與停車，此時回收的制動能量較多。制動頻率較低的工況，如高速公路中車輛很少進行減速制動，此時只有較少的能量回收。控制策略當(dāng)電動機和儲能裝置確定后，制動能量的回饋量由其控制策略決定?？刂撇呗源_定了機械摩擦制動與電動機制動之間的分配關(guān)系，確定了