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1、第34卷第12期北京工业大学学报Vd.l34No.122008年12月JOURNALOFBEUINGUNIVERSTIYOFTECHNOI天)3YI〕ee.208电动汽车再生制动控制策略,,,,,冯能莲么居标俞黎明周大森王绍林胡志洁(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100022):,、、摘要为使电动汽车再生制动系统和ABS协调匹配提出了恒值能量回收定速率能量回收最大化能量回收.,:3种能量回收控制策略并利用Mialab/ismiulnk进行数学建模仿真结果表明3种控制策略各有一定的适用性,最大能量回收策略的制动能量回收效果最好.:;;ABs
2、;关链词电动汽车再生制动控制策略:U4:A:0254一0037(2005)12一1332一07中图分类号62文献标识码文章编号电动汽车在减速制动过程中,大量动能会转为热能耗散掉.若能将这些动能回收利用,必将提高整车的能量利用率,延长电动汽车的续驶里程,再生制动技术可以实现此目的.所谓再生制动,指电动汽车在,,,,减速或刹车时将汽车行驶的惯性能量通过传动系统传递给电机电机以发电方式工作为蓄电池充电实现惯性能量回收利用,同时产生的电机制动力矩通过传动系统对驱动轮起到制动作用〔`].制动能量回收,.一,anes潜力巨大能有效提高电动车能量使用效率防抱
3、死制动系统(itfockbarkysetm简称为ABS)是现代,,,汽车制动系统的关键部件之一在汽车制动过程中该部件可以控制车轮的附着系数处于较大值防止车,,,轮完全抱死避免车轮侧滑和前轮丧失转向能力提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力缩短制动距离.在装有ABS的电动汽车的制动或减速过程中,如何实现再生制动系统和ABS的协调匹配一.,是再生制动技术应用的关键2[4]本文以串联式混合动力电动汽车为研究对象建立模型模拟再生制动能量回收与ABS功能,同时对各种控制策略进行仿真比较验证.1系统构成,以后轮驱动串联式混合动力电动汽车为例研究再生
4、制动与ABS协调匹配控制系统(见图1).再生制动与ABS协调匹配控制系统主要、、、由ABS加速踏板电机传动系统及其控制单元电池及其控制单元和协调匹配控制器组成.在,再生制动过程中作用于车轮的制动力有2部分:摩擦制动力和再生制动力.摩擦制动力由驾,驶员通过制动踏板进行操纵当车轮角减速度未,达到设定的ABS工作值时ABS不工作相当于;常规的摩擦制动当车轮角减速度达到设定值时,即接近或达到抱死状态下,ABS对车轮的摩擦制动力进行控制.再生制动系统由动力传动系统实现,再生制动力矩来自电机制动力矩,通过传动系统施加于驱动轮.同时,驱动轮通过传动系统把惯性
5、能量传递给电机,电机运行在发电状态给蓄电池充电[5],.:一一收稿日期20080904.基金项:500552007目北京市人才强教计划创新团队项目(00101).:冯能莲19一,,,作者简介(62)男安徽宣城人教授.:第12期冯能莲等电动汽车再生制动控制策略13332控制策略2.1制动强度,根据串联式混合动力电动汽车的结构作用于驱动轮上的电机制动力为Fht=ir(1)Mmbr/式中,Fbr为作用于驱动轮的再生制动力;Mm、为电机制动力矩r.;i为主减速器传动比;r为车轮半径汽车的制动强度为rvz=Fb/mg(2)式中,m,为整车质量;g为重力加
6、速度.制动强度可以反应电机的制动效能,同时制动强度的大小还将直接影响控制策略.2.2能t回收的约束条件,,、在惯性能量回收的过程中希望最大限度地回收惯性能量同时还必须保证汽车行驶的安全性平顺.,:l)蓄电池组的状态是否对汽车进行惯性能量回收性汽车能量回收主要约束条件为取决于电池组的荷电状态soc.当电池组soc值比较高,为保护蓄电池,延长电池的使用寿命,不进行惯性能量回收.同,回收的功率不能超过蓄电池当时的最大能量回收功率;2)车速当速度时还受到电池充电功率的限制,,;3)电机发电能力电机的发电功率不能超较低时能量回馈易造成汽车较剧烈地抖动影响
7、汽车平顺性过蓄电池可以接收的最大功率;4)逆变器的温度、电压和电流,油门和制动系统的状态.2.3再生制动回收控制策略、,根据汽车行驶的典型循环工况能量回收的约束条件结合自主研发的串联式混合动力电动汽车的特,:性本文提出再生制动回收控制策略,,1)当松开控制驱动电机的加速踏板时协调匹配控制器接收到加速踏板信号进入能量回馈判断程序,判断此时汽车的车速、蓄电池Soc值、电机状态、逆变器和制动系统状态.满足各项条件时,进行惯性能量回收.当制动踏板没有踩下时,进行纯电机制动.为保证制动时车辆行驶的舒适性和安全性,控制电机输出恒定转矩.因为只在驱动轮施加电
8、机制动力,为保证汽车制动时的稳定性,应尽量维持汽车前后轴,;制动力分配曲线处在理想值并控制电机的制动强度处在较低值.,2)开始`:踩下制动踏板此时进入
