纯电动汽车制动能量回收技术定稿版
新能源汽车动力系统中的刹车能量回收研究
新能源汽车动力系统中的刹车能量回收研究近年来，随着环保意识的加强和能源稀缺性的加剧，新能源汽车已经成为了全球汽车行业的发展趋势。
而在新能源汽车中，刹车能量回收系统则是其中十分重要的一部分，它能够将车辆制动时所消耗的能量进行回收与存储，从而提高汽车的能源利用效率和运行效率。
目前，市场上的新能源汽车主要有电动汽车、混合动力汽车和燃料电池车，它们的刹车能量回收系统也存在着不同的技术路线。
值得一提的是，对于电动汽车和混合动力汽车来说，刹车能量回收技术是非常成熟的，已经得到了广泛应用和推广。
但是燃料电池车的刹车能量回收系统则要受到更多的限制和挑战。
一、刹车能量回收技术的原理和优势刹车能量回收技术的原理很简单，即在汽车制动过程中，将制动时所消耗的能量转化为电能，并存储到电池中，以便后续使用。
这样的话，不仅能够提高汽车的行驶里程和动力性能，而且还能够减少能源的浪费，从而实现了环保和经济效益的双重收益。
具体的说，制动时，汽车的动能会转化为热能释放出去，为了避免浪费，新能源汽车则采用发电机或电机将制动时所产生的旋转能转化为电能进行存储，这样就可以在后续行驶过程中使用了。
由于这一技术可以将行驶中的能量最大化地利用，因此在降低能源消耗、提高车辆能量利用率、减少尾气排放方面，都具有非常重要的意义。
二、电动汽车和混合动力汽车中的刹车能量回收技术对于电动汽车和混合动力汽车来说，它们的刹车能量回收技术已经非常成熟和稳定。
其中，电动汽车通过电能存储系统将制动过程中的动能转化为电能，存储在电池里，以供后续使用。
而混合动力汽车则采用了更加先进的充电方式，通过转化输出电流的方式进行能量回收，保证了汽车的高效、稳定并且可以长时间使用。
在实际的应用中，电动汽车和混合动力汽车的刹车能量回收技术可以在减少尾气排放、降低能耗、提高车辆性能等方面发挥非常重要的作用。
但是，对于一些特殊的情况，如在高速行驶和紧急制动时，仍然需要采取其他的制动方式，这也是需要注意的一点。
纯电动汽车ABS制动能量回收
纯电动汽车ABS制动能量回收————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于自寻优控制的纯电动汽车制动能量回收策略可行性分析倪兰青，南京航空航天大学本课题应从三部分入手，一是汽车建模部分；二是ABS 自寻优控制部分；三是再生制动部分。
一：车辆动力学建模（以单轮模型为例）1.1 单轮车辆模型 车辆运动方程：Fx v M -=∙车辆运动方程：Tb Tg Tb rFx I -=-=∙ω 车轮纵向摩擦力：=x F μN其中，M:汽车质量，Fx:轮胎和底面间的附着力，I ：车轮转动惯量，ω：车轮角速度，r:车轮有效半径，Tg:地面制动力矩，Tb ：制动器制动力矩，μ：地面摩擦系数，N ：车轮对地面压力 1.2 轮胎模型⑴由于主要研究纵向制动特性,可以选用参数较少并能反映纵向附着系数µb 与滑移率S 关系的Burckhardt 模型。
s c e c s c 31)1(2--=-μ式中c1、c2、c3为参考系数,下表给出了其在不同路面条件下的取值及该路面最佳滑移率Sopt 和最大附着系数µmax 。
⑵双线性模型在一些情况下,为了获得一种解析解,用这种双线形模型来简化轮胎模型, 如下图所示:cs sh μμ=cg h chg s ss s -----=11h μμμμμ，其中，c s ：最佳滑移率，gμ：滑移率为1时的附着系数:s:车轮滑移率;h μ:峰值附着系数。
1.3 液压制动系统部分液压制动系统包括两部分：一部分是液压传动系统；另一部分是制动器。
为进行实时模拟计算，可以建立经验式的l 、2阶模型系统。
为简化系统，忽略了电磁阀弹簧的非线性因素及压力传送的延迟，其传递函数为：)1(+=TS S KG式中：K 为系统的增益，K=100；T 为系统时间常数，T=0．01。
制动器力学模型描述了制动轮缸压力输入及制动力矩输出间的力学特性。
纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究精选.
纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究1、研究制动能量回收的背景和意义在电动汽车研究中,如何研制高性能储能设备、如何提高能量利用率,是所有研究中比较重要的两个方面。
尽管蓄电池技术发展迅速,但受经济性、安全性等因素制约,难以在短时间内实现重大突破。
因此如何提高电动汽车的能量利用率是一个非常关键的问题。
研究制动能量再生对提高电动汽车的能量利用率非常有意义。
汽车在制动过程中,汽车的动能通过摩擦转化为热量消耗掉,大量的能量被浪费掉。
据有关数据研究表明,在几种典型城市工况下,汽车制动时由摩擦制动消耗的能量占汽车总驱动能量的50%左右。
这对于改善汽车的能量利用效率、延长电动汽车的行驶里程具有重大意义。
国外有关研究表明,在较频繁制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,电动汽车大约可降低15%的能量消耗,可使电动汽车的行驶距离延长10%~30%。
因此,对电动汽车制动能量进行回收,意义如下:在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的条件下,回收电动汽车制动能量可以提高电动汽车的能量利用率,增加电动汽车的行驶距离;机械摩擦制动与电制动结合,可以减少机械摩擦制动器的磨损,延长制动器使用寿命,节约生产成本;分担传统制动器部分制动强度,减少汽车在繁重工作条件下(例如长下坡)制动时产生的热量,降低了制动器温度,提高了制动系统抗热衰退的能力,提高了汽车的安全性和可靠性。
电动汽车再生制动的基本原理是:通过具有可逆作用的电动机/发电机来实现电动汽车动能和电能的转化。
在汽车减速或制动时,可逆电机以发电机形式工作,汽车行驶的动能带动发电机将汽车动能转化为的电能并储存在储能器(蓄电池或超级电容)中;汽车起步或加速时,可逆电机以电动机形式工作,将储存在储能器中的电能转化为机械能给汽车。
2、国内外制动能量再生领域研究状况美国Texas A&M大学:Yimin Gao 提出了评价制动能量回收效率的三种制动力分配控制策略,在此基础上建立了纯电动汽车的制动能量仿真实验模型,针对不同的制动强度进行了仿真实验。
纯电动汽车制动器的能量回收与提效策略
纯电动汽车制动器的能量回收与提效策略近年来，随着环保意识的增强和电动汽车技术的发展，纯电动汽车已经成为人们对未来出行的选择之一。
与传统燃油汽车相比，纯电动汽车在使用过程中具有能量回收和提效的独特优势。
本文将探讨纯电动汽车制动器的能量回收与提效策略。
一、能量回收技术1. 制动能量回收系统制动过程中，纯电动汽车通过制动器将动能转化为热能浪费掉。
然而，通过能量回收技术，纯电动汽车可以将制动过程中产生的能量转化为电能储存起来。
这主要是通过制动器中的发电机来实现的，当车辆制动时，发电机被激活并将动能转化为电能，然后将电能储存在电池中供后续使用。
2. 光伏板能量回收系统除了制动能量回收系统外，还可以利用纯电动汽车车身上的光伏板来回收环境中的太阳能。
通过将光伏板安装在车顶上，光伏板可以将太阳能转化为电能，进一步提高电池的充电效率。
这种能量回收技术不仅可以为电池充电，还可以减轻电池的压力，延长电池使用寿命。
二、能量提效策略1. 能量管理系统为了提高纯电动汽车的整体能量使用效率，引入能量管理系统是至关重要的。
该系统可以对车辆的能量流进行优化管理，包括监测电池的充电和放电过程、调整电机和电控系统的工作模式等。
通过合理的能量管理，可以最大程度地减少能量的浪费，提高纯电动汽车的续航里程和整体能效。
2. 智能制动控制系统纯电动汽车的智能制动控制系统是提高制动效率的重要策略之一。
该系统可以根据驾驶者的行为和道路状况，智能地控制制动器的工作。
这意味着制动器只会在需要时才启动，并且会自动根据车速和制动力需求进行调整。
通过减少不必要的制动力，可以降低能量损耗，提高制动效率和能量回收效果。
3. 回生制动模式纯电动汽车通常有回充制动（Regen）模式，即回生制动模式。
该模式可以通过改变电机的工作模式，将动能转化为电能储存起来。
与传统制动器相比，回生制动模式能够更有效地回收能量，并减少对传统制动器的使用。
通过充分利用回生制动模式，可以提高纯电动汽车的能量利用率，并进一步延长电池的寿命。
纯电动汽车制动能量回收策略
纯电动汽车制动能量回收策略摘要：纯电动汽车作为一种解决能源短缺问题和环境污染问题的一项主要技术，其续航能力的不足严重影响了发展和实际应用，而制动能量回收技术作为解决纯电动汽车续航不足问题的最为有力策略，近年来得到了学术界的广泛关注。
基于此，本文在对制动能力回收基本进行简要介绍的基础上，提出了一种基于 ECE R13 法规要求的定比并联制动控制策略，并进行了仿真。
最后，希望本文的研究能够具备一定的借鉴价值。
关键词：纯电动汽车 ECE R13 再生制动控制策略当前汽车已经成为人们日常出行的必备交通工具，然而传统汽车的普及也进一步加速了石油资源的消耗，从而带来了较为严重的环境污染问题。
相关数据研究表明：2017年我国汽车销售量为3012.84万辆，同比增长18.36%，环比增长9.43个百分点[1]。
因此，为了实现我国经济的可持续发展，以节能、环保为特点的电动汽车将会成为未来研究的重点领域。
电动汽车作为一种零排放的交通工具，不但能够替代传统的内燃汽车可以有效解决环境污染的问题，而且还能够节能减排，极大程度的来减缓全球所面临的能源危机问题。
那么，对于电动汽车来讲，其研究的重点为则为能量储备技术的改进以及储备利用率的提升问题，解决能量储备问题的关键点在电池方面，但是从当前的技术现状来看，蓄电池能力存储技术不会在较短的时间内实现大的突破，那么如何提高能量利用率就成为了电动汽车产业化发展过程的重中之重。
所谓提高能力利用率其实就是指提高电池的使用期限，即电池管理系统。
本文所研究的重点则是电池管理系统中一项非常重要的问题，即电动汽车制动能量的回收控制策略[2]。
1制动能量回收基本原理制动能量回收也被称为再生制动，主主要内涵是指电机在发电状态下，将动能转化为电能后进行储存，为汽车的制动系统提供能量，这样就能够实现能能量的循环利用[3]。
对于纯电动汽车来讲，其制动能能量的回收系统如图1.1所示：图1.1纯电动汽车制动能能量回收系统示意图从上图可以看出，纯电动汽车制动能量回收系统主要由整车控电池组、能量管理系统、整车控制器、变换器、电机控制单元等部分组成[4]。
电动汽车的能源回收技术
电动汽车的能源回收技术随着环保意识的提高和对传统燃油车辆排放问题的关注，电动汽车作为一种清洁能源交通工具正逐渐受到人们的关注和青睐。
然而，与此同时，电动汽车的续航里程和充电时间等问题也成为了制约其发展的瓶颈。
为了解决这些问题，能源回收技术成为了电动汽车领域重要的研究方向。
一、功率回收技术1. 制动能量的回收利用在常规燃油车中，制动时所产生的能量几乎全部以热的方式散失掉了，非常浪费。
而电动汽车则可以通过制动系统来回收这部分能量。
当电动汽车需要减速或停止时，通过能量回收系统将制动过程中产生的动能转化为电能，再存储到电池中，以供之后的使用。
这一技术不仅可以提高电池的续航里程，还有助于减少能源的浪费和环境的污染。
2. 转动惯量能量的回收利用电动汽车在行驶过程中，车辆的转动惯量同样会产生一定的能量。
通过功率回收技术，可以将转动惯量能量回收并转化为电能，从而实现能源的再利用。
例如，在车辆减速时，通过将动能转化为电能进行存储，再在需要加速时释放出来。
这种技术的应用能够提高电池的效率，延长电池的使用寿命，并使电动汽车行驶更加省能。
二、光伏技术光伏技术是指利用太阳能将太阳辐射能转化为电能的技术，也是一种电能回收技术。
通过在电动汽车的车顶或车身上安装光伏电池板，可以将太阳能转化为电能并储存到电池中，以供电动汽车充电使用。
当电动汽车停车时，光伏电池板可以自动工作，将太阳光能转化为电能，实现对电动汽车的充电，从而减少对外界电网的依赖，提高电动汽车的独立性。
三、电池回收与再利用电动汽车的主要能源是电池，对于电池的回收与再利用是电动汽车能源回收技术的一个重要组成部分。
在电动汽车的寿命结束后，电池往往仍然具备一定的储能能力。
利用适当的技术手段，可以将这些废旧电池进行回收，并经过合适的处理和修复后再利用于电动汽车或其他能源存储设备中，从而最大程度地实现电能的再利用。
四、热能回收技术在电动汽车的充电、驱动等过程中，会伴随着一定的能量损耗，其中大部分以热的形式散失掉。
新能源汽车技术专业《05电动汽车能量的回收》
电动汽车能量的回收
3制动能量回收控制算法成效的评价
以初始速度为 60m/h 的电制动典型过程为例,经仿真计算可 得,回收能量占车体总动能 的 654％,其余的 346％为机械刹车和 电刹车过程中的损耗。以我国轿车循环工况为例,考 虑到摩擦阻力 及各局部效率的问题,回收车能量的回收
2制动能量回收的约束条件
实用的能量回收系统应满足以下要求： 〔1〕满足刹车的平安要求,符合驾驶员的刹车习惯。 〔2〕考虑驱动电机的发电工作特性和输出能力。 〔3〕确保电池组在充电过程中的平安,防止过充。 由以上分析可得能量回收的约束条件如下： 〔1〕根据电池放电深度的不同,电池可接受的最大充电电流。 〔2〕电池可接受的最大充电时间。 〔3〕能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值。
05 电动汽车能量的回收 PART FIVE
电动汽车能量的回收
电动汽车制动能量的回收
1制动模式 电动汽车制动可分为以下三种模式,对不同情况应采用不同的控制策略。
〔1〕急刹车 配合机械制动,增大刹车力度,通过控制系统实现最合理的刹车偏重分配。 由于刹车时间 短,其回收的能量主要储存在超级电容器中供车辆再次启动或加 速过程的电能。降低电池在 启动和加速时的负担。
复 习 思 考
电动汽车能量的回收
〔2〕中轻度刹车 代替机械制动产生制动力,使车辆平稳减速,提高乘员的舒适度 。回收的电能在电容器中 储存满后开始向电池充电。 〔3〕长时间减速刹车 在下坡或长时间滑行时长时持续的为电池充电,除了到达轻度刹 车的作用外。此功能可 被广泛应用于山区和地形不平坦的道路情况 中,回收大量的能量。还可以很大程度的减少刹 车的负担,防止刹车 时间过长而引起的热衰退造成的刹车力缺乏甚至刹车失灵。
纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术
纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术随着全球对环境保护的关注日益增加，纯电动汽车作为一种零排放的交通工具，正逐渐成为未来出行的主流选择。
然而，如何提高电动汽车的续航里程、降低能源消耗，成为了制约其发展的重要问题之一。
其中，纯电动汽车制动系统的能量回收与智能控制技术是解决这一问题的重要手段之一。
纯电动汽车的制动系统在行驶过程中会产生大量的能量，传统的制动系统则会浪费这些能量，导致能源的浪费。
而纯电动汽车制动系统则可以通过能量回收技术将制动时产生的能量转化为电能，储存到电池中，从而延长车辆的续航里程。
这种能量回收技术一方面可以提高能源的利用效率，另一方面也可以减少对动力电池的充电次数，延长其使用寿命。
纯电动汽车制动系统的能量回收技术主要包括动能回收和辅助供电回收两种方式。
动能回收是指通过制动系统将行驶中的动能转化为电能，存储到电池中；辅助供电回收则是指在车辆停车或制动时，将制动能量转化为电能，供给车辆内部的辅助设备使用，从而减轻对动力电池的负担。
这两种回收方式可以根据不同的行驶状态进行自动切换，以实现最佳能量回收效果。
除了能量的回收，纯电动汽车制动系统还需要智能控制技术来优化制动效果。
智能控制技术可以根据行驶状况、驾驶习惯等因素，对制动系统进行精确控制，实现制动的平稳性和高效性。
具体来说，智能控制技术可以通过实时监测车辆的速度、加速度、制动力等参数，精确控制制动力的大小和施加形式，以提高制动能量的回收效率，同时保证车辆的行驶安全。
在智能控制技术方面，纯电动汽车制动系统还可以应用先进的人工智能技术，如机器学习和模糊控制等。
通过对大量的行驶数据进行学习和分析，系统可以根据不同的驾驶环境和驾驶者的行为习惯，智能化地预测和调整制动系统的工作参数，以达到最佳控制效果。
总的来说，纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术是提高电动汽车续航里程和降低能源消耗的重要手段。
通过能量回收技术，可以将制动时产生的能量转化为电能，延长车辆的续航里程；而通过智能控制技术，可以优化制动效果，提高能量的回收效率。
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纯电动汽车制动能量回
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纯电动汽车制动能量回收技术
电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。
电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。
1896年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽车.2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。
有社会环境的影响也有自身条件的限制。
目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。
纯电动汽车制动能量回收技术研究背景
?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。
从根本上来说，续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。
制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，
使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞，纯电动汽车制动能量回收系统研究[D].山东：青岛理工大学，2013.]。
电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。
制动能量回收方法
制动能量回收方法有常见三种：
飞轮蓄能。
特点：①结构简单；②无法大量蓄能。
液压蓄能。
特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。
蓄电池储能。
特点：①无法大量蓄能②成本太高。
电动汽车制动能量回收系统的结构
无独立发电机的制动能量回收系统。
①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。
有独立发电机的制动能量回收系统。
系统传动方式
液压混合动力系统的系统传动方式有四种：串联式；并联式；混联式；轮边式。
串联式混合动力驱动系统。
串联式混合动力驱动系统，动力源有：发动机和高压蓄能器。
这种方式只适合整车质量小、车速不能过高的小型公交车等。
并联式混合动力驱动系统。
并联式混合动力驱动系统动力源是发动机和高压蓄能器。
但并联式车辆在制动能量再生系统不工作或出故障时可以由发动机单独直接驱动车辆。
并联式系统的驱动路线有两条，一条是由发动机传给变速器，再传给转矩耦合器，最后输入到驱动轮；另一条是由蓄能器传给泵或马达，再传给转矩耦合器，最后输入到驱动轮（马振忠，基于双排永磁式行星齿轮的混合动力驱动系统的设计与分析[D].江苏：江苏大学，2016.）。
由此可见，并联式的路线较为灵活，可以根据具体情况进行路线选择。
并联式特点有：安装简便；容易实现；生产继承性好；可以回收最大程度的制动能量；传动效率高；质量不大；对系统和蓄能器压力要求低。
混联式混合动力驱动系统。
混联式混合动力驱动系统，顾名思义就是兼顾串联式和并联式的优点，将两者结合起来，扬长避短，将各自优点发挥到最大程度。
混联式系统的驱动路线有三条，一条是发动机传给变速器，传给主减速器，再传送给差速器，最后输入驱动轮；第二条是由发动机传给液压泵和高压储能器，经二次元件传给传动装置，再传到离合器、变速器，最后输入驱动桥；第三条路线是由高压储能器经二次元件传给传动装置，再传到离合器、变速器，最后输入驱动桥。
混联式特点有：经济性高；排放量低；成本高。
轮边式混合动力驱动系统。
发动机不直接参与驱动，就是轮边式混合动力驱动系统。
轮边式特点有：价格昂贵；控制系统复杂；车速较低；单个不能满足要求，需多个并联。
电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，在目前电动汽车的储能元件没有大的突破与发展的实际情况下，制动能量回收装置可以提高电动汽车的能量利用率，延长电动汽车的行驶里程，制动能量回收是纯电动汽车在发展过程中的一个重要课题，还需继续开拓新技术优化制动能量回收系统。
（作者单位：陕西国防工业职业技术学院）。