汽车能量再生制动模拟试验台设计

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1、万方数据208年4月农业机械学报第39卷第4期汽车能量再生制动模拟试验台设计*陈庆樟何仁商高高【摘要】为研究汽车再生制动回收能量和能量利用相关理论设计了在环仿真试验台。试验台结构采用模块化、分层控制设计方法，各级之间采用CAN总线连接，具有较好的可控性与可扩展性，测控软件用虚拟仪器技术开发。试验台架可实现汽车行驶工况、制动、道路阻力模拟、能量转换、能量回收储存利用等功能，可进行包括制动稳定性、能量回收利用、制动踏板平稳性控制、复合制动协调兼容等在内的再生制动理论在环仿真研究，还可以扩展成为线控制动技术试验系统。关键

2、词：车辆再生制动在环仿真模拟试验台中图分类号：U467．5+2文献标识码：ADevelopmentofSimulantTestBenchofMotorVehiclesRegenerativeBrakingChenQingzhangHeRenShangGaogao(JiangsuUniversity)AbstractInordertoresearchmotorvehiclesregenerativebraking，ahardware—in-the-loop(HIL)benchdesignWaSintroduced．T

3、hemodularmethodandhierarchicalcontrolmodehavebeenadoptedintestbenchhardwarestructuredesigning，CANbuswasusedtoconnecteachofthecontrollers，andithasbettercontrollabilityandexpansibility．Thesoftwareoftestbenchhasbeendevelopedbasedonthevirtualinstrumenttechnology．T

4、hetestbenchcouldperformsimulatingautodrivingandbrakingconditions，energyconversion，energyreclaimingandreusing．TheHILresearchprojectscouldbecarriedoutonthetestbenchincludingbrakingstability，energyreclaimandreuse，controllingofbrakingpedalandharmonycontrollinginpl

5、uralitybraking，alsotheoriesofbrake-by·wirecouldbetestedafteritexpanded．●KeywordsVehicle，Regenerativebraking，Hardware—in—the—loop，Testbench引言汽车制动能量是一种亟待开发的能量，通过制动能量的回收与利用可大大提高汽车能源综合利用率，同时可降低汽车废气排放。随着混合动力汽车和电动汽车的发展。再生制动系统己成为这类汽车的一种常规配置，在普通的内燃机车上使用再生制动也越来越多。但是，再生

6、制动能量回收与利用理论还很不完善，特别是在国内还处于起步阶段⋯。通过模拟试验台对汽车再生制动理论进行验证与改进，可缩短系统开发研究的时间，降低开发成本。本文介绍了为研究再生制动回收能量最大化和能量利用最优相关理论而设计的模拟试验台。1再生制动工作机理分析汽车制动能量再生系统将制动前的动能转化成电能存储在储能器中，并在需要时把回收的能量转换为汽车所需的动能‘引。图1所示是汽车制动能量收稿日期：2007一03—26*江苏省高校自然科学重大基础研究资助项目(项目编号：05脚A58007)陈庆樟江苏大学江苏省汽车重点工程实

7、验室博士生，212013镇江市何仁江苏大学江苏省汽车重点工程实验室教授博士生导师商高高江苏大学江苏省汽车重点工程实验室副教授万方数据16农业机械学报208焦再生系统组成示意图。由图可知，再生制动系统由常规制动系统、动力传动系统、电动机及其控制器系统和储能器及能量管理系统组成[引。车轮1擘堙～广{订液压ABS制动系统动信号车轮3车轮4图1汽车制动能量再生系统示意图Fig．1Sketchofregenerativebrakingsystem当驾驶员踩下制动踏板时，制动控制器根据整车电动机工作情况、电池的soc(荷电状态

8、)、车轮滑移率等参数来综合判断制动策略，由常规制动系统和电动机及其控制系统来执行整车制动过程[4]。当制动系统工作在电动机再生制动模式或复合制动模式时，电动机发电，系统回收制动能量储存在储能寤中；当汽车需要行驶动能时，储能器释放电能，实现制动能量再利用。2试验台系统方案验台需具有良好的可控性与可扩展性。模拟试验台采用模块化设计方法，如图2所示。包括制动踏板输