基于制動力變比值優(yōu)化分配算法的電動汽車再生制動控制策略研究.pdf

1、電動汽車作為新型的現(xiàn)代化交通工具，因其具備對環(huán)境無污染、能量源多樣化、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)逐漸成為現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢。然而其續(xù)駛里程不理想嚴(yán)重影響電動汽車大規(guī)模推廣，所以提高動力性和續(xù)駛里程是未來電動汽車需要解決的關(guān)鍵性問題。再生制動技術(shù)是在保持電動汽車穩(wěn)定制動的前提下，將制動時(shí)車輛的動能經(jīng)再生制動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成電能儲存到能量源裝置中，進(jìn)而可以增加電動汽車的續(xù)航里程。因此，研究再生制動技術(shù)對電動汽車的發(fā)展意義重大。
　　本課題以某前驅(qū)型電動

2、汽車為研究對象，結(jié)合國內(nèi)外的研究進(jìn)展，通過研究電動汽車制動過程的制動力動態(tài)優(yōu)化分配算法與再生制動控制策略，來實(shí)現(xiàn)電動汽車制動穩(wěn)定性和安全性的前提下，能夠有效地提高制動能量的回收。
　　本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）設(shè)計(jì)了電動汽車制動過程的制動力變比值優(yōu)化分配算法。為了更好的提高電動汽車制動安全性，考慮制動強(qiáng)度與載荷工況的影響，提出了一種基于制動強(qiáng)度的制動力動態(tài)優(yōu)化分配算法，前后軸制動力分配系數(shù)隨著制動強(qiáng)度變化。通過對電動

3、汽車制動效能的理論計(jì)算，驗(yàn)證了制動力變比值優(yōu)化算法可以有效的提高汽車制動穩(wěn)定性和安全性。
　?。?）對電動汽車用磷酸鐵鋰動力電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)研究。利用ARBIN動力電池測試儀器對38.4V/40Ah磷酸鐵鋰動力電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，分析了動力電池在不同充放電電流和SOC下的效率變化特性，建立了鋰電池組效率的理論模型和擬合模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了擬合建立的效率模型的有效性。
　?。?）對電動汽車電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動與制動效率進(jìn)行測試研究

4、?；趦膳_6kW的永磁同步電機(jī)搭建的實(shí)驗(yàn)臺架，在轉(zhuǎn)速500r/min-4000r/min和轉(zhuǎn)矩5Nm-30Nm情況下，對電動汽車電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動和制動特性進(jìn)行測試研究。依據(jù)測試數(shù)據(jù)求解電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動和制動效率，另外，基于最小二乘法，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線擬合的方法，分別建立了電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動和制動效率與轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系式，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了擬合建立的效率模型的有效性。
　?。?）制定了再生制動控制策略。為了可以適應(yīng)制動強(qiáng)度的變化對再生制動

5、力分配的影響，基于制動強(qiáng)度變化的制動力動態(tài)優(yōu)化分配算法，并考慮ECE R13制動法規(guī)、電機(jī)特性與動力電池特性對制動能量回收的約束，提出一種根據(jù)電機(jī)制動轉(zhuǎn)矩特性二次分配電動汽車前軸制動力的再生制動控制策略。
　　（5）建立了再生制動控制策略的系統(tǒng)模型并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法在Matlab/Simulink環(huán)境中搭建了電動汽車再生制動系統(tǒng)的仿真模型，同時(shí)選擇在UDDS和NEDC兩種典型城市循環(huán)工況下進(jìn)行了仿真

6、分析，結(jié)果表明，在確保電動汽車制動穩(wěn)定性和安全性的前提下，本文設(shè)計(jì)制定的電動汽車的再生制動控制策略能更好地實(shí)現(xiàn)能量的回收利用，驗(yàn)證了控制策略的可行性與有效性。
　　論文特色及創(chuàng)新之處：
　?。?）為了更好的提高電動汽車制動安全性，考慮制動強(qiáng)度與載荷工況的影響，提出基于制動強(qiáng)度的制動力動態(tài)優(yōu)化分配算法。前后軸制動力分配系數(shù)隨著制動強(qiáng)度變化，可以有效的提高電動汽車制動穩(wěn)定性和安全性。
　?。?）通過對能量回收影響因素的分析