资源描述：
《混合动力电动汽车再生制动系统的建模与仿真(已阅)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第1期武汉理工大学学报·信息与管理工程版Vol.27No.12005年2月JOURNALOFWUT(INFORMATION&MANAGEMENTENGINEERING)Feb.2005文章编号:1007-144X(2005)01-0116-05混合动力电动汽车再生制动系统的建模与仿真过学迅,张靖(武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070)摘要:制动能量回收是电动汽车的一个重要特性,也是电动汽车能实现经济性的重要方面。分析了在混合动力电动汽车上实现再生制动的必要性和可行性,对再生制动的控制策略实现进行了分析,在自主开发的混合动力汽车仿真研究平台HEVS
2、IM上,建立了混合动力电动汽车HEV72000的系统仿真模型,并应用线控再生制动策略对并联式的制动回收能力进行了仿真研究。关键词:再生制动;仿真;混合动力;控制策略中图法分类号:U469.72文献标识码:A1前言2制动能量回收的必要性20世纪80年代以来,随着世界汽车保有量用于传统车辆制动装置的品种繁多,形式多的增加,人们对空气质量的日益恶化,石油资源的样,如机械式、液压式、气动式、气2液混合式等,但渐趋匮乏等问题引起了高度重视。世界各国特别就它们的制动工作原理来讲则完全相同,即它们是汽车工业比较发达的国家,正在致力于研究和都是利用制动装置工作时产生摩擦热的方式来
3、逐开发低污染和无污染汽车。纯电动汽车EV渐消耗车辆所具有的动能,以达到车辆减速制动(ElectricVehicle)是取代传统内燃机汽车、满足之目的。然而,这部分用于制动的能量相当可观。零排放的最终选择。但是目前电池的能量密度、充电时间、价格、寿命等问题仍未得到理想的解决,从而限制着纯电动汽车的发展。近年来燃料电池汽车发展十分迅速,但在成本、氢能源的制备等方面仍存在一些急需解决的问题。因此,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车HEV(HybridElectricVehicle)。混合动力电动汽车一方面可以充分利用传统汽车的技术
4、成果和工业基础,另一方面可以有效减少排放、降低油耗,是传统发动机汽车向零排放电动汽车过渡时期各国政府和汽车制造商的最佳选择。混合动力电动汽车与传统汽车相比,除了能使发动机工作在高效区,降低污染减少排放的特点以外,另一个重要的区别就是,它与纯电动汽车一样可以方便地实现再生制动,回收一部分传统[1]图1ECE工况下能量对比关系车辆在制动过程中损失的能量。收稿日期:2004-10-09.作者简介:过学迅(1956-),男,江苏无锡人,武汉理工大学汽车工程学院教授.基金项目:国家十五“863”计划专项资助项目(2001AA501213).©1995-2005Tsinghu
5、aTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第27卷第1期过学迅等:混合动力电动汽车再生制动系统的建模与仿真117ECE工况下能量对比关系如图1所示。由电机驱动的车轮上的制动能量能够沿与之相连[2]按照经典行驶方程可估算驱动和制动能量接的驱动轴传送到能量存储系统实现回收,而非大小,即驱动轮上的制动只能由摩擦制动实现。dvdv(2)是否能对制动能量进行回收取决于电池Fböt=DM+Ff+Fw+Fi=DM+dtdt放电深度SOC,若制动时蓄电池的SOC值很高,12MgfcosH+QCDAv+MgsinH为保护蓄电池,延长
6、电池使用寿命,不能进行制动2其中,Ff为滚动阻力;Fw为风阻;Fi为坡道阻力;能量回收。Fböt为制ö驱动力,当Fböt<0时,为制动力;当Fböt(3)受到电池充电功率的限制,回收功率不>0时,为驱动力。能超过电池当时最大充电功率。(4)电机发电能力的限制,可由再生制动产消耗能量E=∫Pdt=∫Fvdt。图1显示了生的最大制动转矩不可能超过当时转速和功率下ECE工况下,用于制动的能量与总能量之间的实电机发电能力,当制动强度大时,电机再生制动往时对应关系。对于不同的行使工况,制动能量所占往不能满足制动要求。总能量的比例各不相同。用于检测汽车燃油消耗(5)若电机位置
7、在变速器前,对于手动变速量和经济性的几个典型城市工况中,我国采用的器和机械式自动变速器,减速换档时,变速处于空是ECE循环,日本采用的是1015工况,而美国采档位置,从车轮到电机的动力传递被切断,电机不用的是UDDS工况。表1为相同条件时,这3种能实现再生制动。不同工况下制动能量与总能量的对比关系,仿真由于以上种种原因,混合动力电动汽车的再结果表明:在这3种工况下,制动能量均占到总能生制动必须与传统的摩擦制动配合工作,方能实2量的50%左右(其中整车参数为:A=2.39m,现安全有效的减速制动。在制动过程中,2种制动CD=0.25,Q=1.23,f=0.009,m
8、=1685
