電動汽車制動能量回收控制技術(shù)分析

汪文芳、鄒輝

（江鈴汽車股份有限公司 330200)

1 電動汽車再生制動原理研究

制動系統(tǒng)是電動車的重要組成部分，但在制動過程中，會使得電能以熱能的方式散失，造成能源損耗。這些散失的能量可以占總驅(qū)動能量的50%。為實現(xiàn)對這些散失能量的回收，可借助制動能量回收系統(tǒng)（BERS），實現(xiàn)能量的回收，可以增加行駛里程10%～30%，具有良好的應用價值。

在具體應用中的原理為，制動時，將汽車行駛的慣性能量借助傳動系統(tǒng)傳遞到電機，并使電機在這部分能量的基礎上變?yōu)榘l(fā)電模式，將慣性能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽俳柚娏ρb置，將這部分回饋的電能存入到電能存儲裝置中，實現(xiàn)制動能的再生與回收。而且，電機所產(chǎn)生的制動力矩，可傳遞到驅(qū)動輪，達到增加制動力的目的，完成對一部分制動能量的回收，進而增加的續(xù)航里程[1]。

2 電動汽車制動能量回收控制技術(shù)分析

對幾種電動汽車制動能量回收控制技術(shù)展開分析，旨意為具體的能量回收提供參考，詳細內(nèi)容如下。

2.1 理想的前后輪制動分配控制

這種制動控制技術(shù)，當減速度＜0.1 g時，只在前軸上作用再生制動力，當減速＞0.1 g時，則前后軸制動力隨理想的前后制動力分配曲線變化。為了保障電動汽車減速時獲取理想的減速度，前軸制動力仍遵循電機特征，由BERS單獨產(chǎn)生或配合產(chǎn)生。如果減速所需力矩可以由BERS全部供給，則只選擇BERS。如不能，則由BERS配合機械系統(tǒng)。

2.2 最佳制動能量回收控制策略

這種控制方式，是在確保可以獲取理想的減速度基礎上，只要前輪或后輪沒有發(fā)生抱死現(xiàn)象，則盡可能對BERS進行運用，以期獲取最大回收能力。在不同的道路環(huán)境中，可以分為如下2種情況。

①減速度小于地面附著系數(shù)，j/g＜μ。這種情況下，如果滿足Fbf+Fbr=mj，則前后制動力可以在一定范圍內(nèi)變動。其中，j為減速度，g為重力加速度，F(xiàn)bf與Fbr分別為前后輪的制動力，m為車質(zhì)量，μ為地面附著系數(shù)。

②當減速度要求j/g≥μ時，電動汽車能夠獲取最大的制動減速度，且被限制在μ的定值。為滿足減速需求，控制制動距離，則制動力將被控制在理想制動力分配曲線和減速度與μ值的交點。這種情況下，BERS提供制動力可滿足減速度需求，盡可能的利用BERS。反之，則由機械系統(tǒng)輔助。為實現(xiàn)最佳回收控制策略，則需輔助智能化的制動控制器，實現(xiàn)對各項數(shù)據(jù)的采集，這樣則需要進一步優(yōu)化與改進，會增加一定成本。

2.3 并行制動能量回收控制策略

這種控制方式，具備一個完成再生制動力與機械動力分配的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動軸的制動力由2者的動力和組成。分為3種情況，分別為j/g＜0.1 g，則機械系統(tǒng)不工作，由制動電機工作。0.1 g＜j/g＜0.7 g，聯(lián)合工作。如果j/g＞0.7 g時，則僅依靠摩擦自動系統(tǒng)。為進一步對控制技術(shù)展開分析，對上述3種控制技術(shù)進行比較，具體如表1所示。

表1 3種控制策略對比

綜合對各項技術(shù)比較后，說明第3種并行制動能量回收控制策略更加簡單和理想，可以廣泛使用，用于電動汽車的BERS中[2]。

3 結(jié)束語

本文對電動汽車制動能量回收控制技術(shù)展開分析，先對具體的BERS進行分析，研究BERS的具體回收控制技術(shù)，對比所選取的3種控制技術(shù)，結(jié)果說明，并行制動能量回收控制技術(shù)更為簡單和理想，符合實際電動車的需求，能達到續(xù)航的目的，且降低技術(shù)成本。