并联混合动力客车再生制动仿真研究

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1、汽车工程2005年(第27卷)第6期AutomotiveEngineering2005(Vol.27)No.620051583并联混合动力客车再生制动仿真研究1,212王保华,张建武,罗永革(11上海交通大学机械与动力学院,上海200030;21湖北汽车工业学院汽车工程系,十堰442002)[摘要]建立了并联式混合动力汽车动力学模型,并对纯电机制动模式和机电混合模式混合动力汽车能量再生制动进行了仿真。仿真结果表明:对于纯电机模式,制动效能低,能量回收率达29%;对于机电混合制动模式,制动效能高,能量回收率仅2%。关键词:混合动力

2、汽车,再生制动,建模,仿真AStudyonRegenerativeBrakingforParallelHybridElectricBus1,212WangBaohua,ZhangJianwu&LuoYongge1.SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030;2.HubeiAutomotiveIndustriesInstitute,Shiyan442002[Abstract]Adynamicmodelforparallelhybri

3、delectricvehicleissetupandasimulationonbothpuremotorregenerativebrakingandhybridmotor2mechanicalregenerativebrakingisperformedrespectively.There2sultsshowthatpuremotorregenerativebrakinghasalowerbrakingefficacywithanenergyrecyclingratioof29%,whilethemotor2mechanicalr

4、egenerativebrakinghasahigherefficacywithanenergyrecyclingratioofonly2%.Keywords:Hybridelectricvehicle,Regenerativebraking,Modeling,Simulation1前言2再生能量制动系统与传统汽车制动系统相比,由于混合动力汽车以后轮驱动的并联混合动力客车EQ6110HEV的制动系统引入了电机再生制动功能,再生制动将为例研究汽车的能量再生制动,再生制动系统如图一定量机械制动能转化为电能,并储存于动力电池1所示。组

5、中,这对提高车辆行驶能力和节约能源都有积极能量再生制动系统由制动控制阀、制动压力调意义。如丰田Prius混合动力汽车的排放比普遍汽节装置和电机及其控制单元组成。在再生制动过程车降低了近90%。而车辆再生制动功能更有积极中,制动气压由制动控制阀流向前/后制动器,但是意义,在频繁加/减速的城市工况运行条件下,通过流向后轮的制动气压要经过制动压力调节装置。为回收制动能量并结合其它节能措施,可使汽车燃油了获得与传统制动系统相同的制动性能,实际的后消耗降低30%～50%,行驶里程增加10%～30%。轮制动器制动力由电机再生制动制动力和机械

6、制动此文主要研究并联混合动力汽车再生制动性能和能力两部分构成,即机械制动器仅提供汽车后轮实际量再生策略,对原车制动系统的结构改造以及再生需求的制动力与电机制动力差额部分,这部分由制制动时对原车性能的影响等。动压力调节装置完成,整车控制器根据轮速和电机制动强度来实时调节机械制动力,该装置具有类似于气压ABS的功能。3国家863计划电动汽车重大专项(2003AA501400)和湖北省自然科学基金项目(2005ABA305)资助。原稿收到日期为2004年9月27日,修改稿收到日期为2005年2月25日。2005年(第27卷)第6期汽车

7、工程·649·图1再生制动系统示意图3混合动力汽车系统建模表1列出了模拟计算用到的汽车基本参数。表1车辆基本参数最大质量m/kg15000轴距L/m61858图2车辆动力学模型发动机与电机的速度耦合比ic115主减速器速比i061166312电机模型空气阻力系数0179再生回馈制动时,电动机用作发电机,电机具有26152迎风面积/m中低转速恒转矩和中高转速恒功率特性,如图3所质心高度hg/m017747轮胎半径r/m0151示。2车轮转动惯量Iw/kg·m2015215双回路气压制动系统+制动系统类型电机制动电机类型开关磁阻电机

8、额定/最大功率/kW35/60-12000/4500额定/最大转速/r·min最大转矩/N·m280电池类型NIMH电池电池组额定电压/V336蓄电池单体指标12V/45Ah311车辆动力学建模制动过程不考虑车身侧倾和车轮转向角,假设前/后轮在同一平面内运动,建