混合动力汽车制动能量回收控制策略研究
混合动力动车组的制动系统和能量回收技术
混合动力动车组的制动系统和能量回收技术混合动力动车组作为一种新型的交通工具，其制动系统和能量回收技术具有重要的意义。
本文将对混合动力动车组的制动系统和能量回收技术进行详细的介绍和分析。
制动系统是动车组的重要组成部分，主要用于控制车辆的速度和停车。
混合动力动车组的制动系统相比传统的燃油动车组有一些特殊之处。
首先，混合动力动车组使用的是电机驱动，电机制动的特点是具有快速响应和高效能的品质。
其次，混合动力动车组还采用了液压制动系统，用以完成高速制动和长时间制动等任务。
这样的双重制动系统可以有效地提高动车组的制动性能，使其更加安全可靠。
在能量回收技术方面，混合动力动车组实施了一系列的创新措施。
首先是再生制动。
当动车组减速或制动时，电力系统将电能转化为机械能，并存储在电池中。
通过这种方式，不仅可以降低能源消耗，还可以减少对制动片的磨损，延长其使用寿命。
其次是惯性辅助系统。
这一系统通过在列车行驶过程中收集并储存制动过程中产生的惯性能量，再利用这些能量供给列车加速等其他运行模式。
通过这种方式，混合动力动车组的能量利用率得到了显著提高。
此外，混合动力动车组还可以利用牵引电机的逆变功能将制动时产生的电能送回供电网，实现能量的互输互通，提高能源利用效率。
混合动力动车组的制动系统和能量回收技术的应用带来了多重优势。
首先，在制动过程中能量的回收利用减少了对传统能源的需求，降低了运营成本。
其次，能量回收技术的应用使得混合动力动车组更加环保可持续。
通过减少传统制动带来的能量损耗和制动片的磨损，混合动力动车组减少了能源消耗和二氧化碳排放。
此外，能量回收技术的应用还提高了列车的能效，延长了牵引电池的使用寿命，减少了电池更换和维护的频次，降低了运营和维护成本。
最后，混合动力动车组制动系统和能量回收技术的应用使得列车的制动过程更加平稳和安全可靠，提高了列车的运行效率和乘车舒适性。
然而，目前混合动力动车组的制动系统和能量回收技术还面临一些挑战。
混合动力汽车能量管理策略研究
混合动力汽车能量管理策略研究混合动力汽车是近年来汽车行业的一个热门话题，它结合了传统内燃机与电动机的优势，在节能减排方面更加出色。
然而，混合动力汽车的能量管理策略对于实现最佳燃油经济性和性能的平衡至关重要。
本文将探讨混合动力汽车能量管理策略的研究现状、发展趋势以及未来的挑战。
一、混合动力汽车能量管理策略的研究现状混合动力汽车的能量管理策略主要涉及两个方面：内燃机和电动机之间的协同控制，以及动力系统中能量的分配与优化。
目前，学界和汽车制造商对于混合动力汽车能量管理策略进行了广泛的研究与开发。
内燃机与电动机之间的协同控制研究主要集中在电动机的启停和能量回收方面。
通过准确捕捉驾驶员的需求和路况信息，可以在启动和停止时实现内燃机和电动机的最佳切换，以提高燃油效率和驾驶质量。
同时，电动机在制动过程中的能量回收也是提高能量利用率的重要策略。
能量分配与优化方面的研究则更加复杂。
这包括确定内燃机和电动机的工作状态，以及它们之间的功率分配。
一般来说，为了提高燃油经济性和性能，能量管理系统应该根据当前的驾驶条件和电池状态进行最优化的决策。
以往的研究主要采用规则控制算法和优化算法来实现能量管理策略。
然而，由于混合动力汽车动力系统的复杂性和非线性特性，现有的算法仍然有待改进和优化。
二、混合动力汽车能量管理策略的发展趋势未来的混合动力汽车能量管理策略将更加灵活和智能。
随着大数据和人工智能的快速发展，混合动力汽车可以通过实时监测和分析驾驶条件、电池状态和交通状况来实现更精确的能量管理。
例如，基于机器学习和模型预测的控制算法可以根据历史数据和实时信息做出更合适的决策，从而提高能效和驾驶体验。
此外，随着电动汽车技术的不断进步，未来的混合动力汽车将更多地依赖电动动力，减少对内燃机的依赖。
这将带来更高的能量管理效率和更低的尾气排放。
同时，电池技术和充电基础设施的改进也将为混合动力汽车的发展提供更多的支持。
三、混合动力汽车能量管理策略的挑战混合动力汽车能量管理策略在研究和实践中仍面临一些挑战。
基于动态规划的混合动力汽车能量管理策略研究
基于动态规划的混合动力汽车能量管理策略研究混合动力汽车是一种集电动和内燃机动力系统于一体的汽车。
其能源管理策略是指如何根据当前驾驶条件和需求，合理地分配电动机和内燃机的功率输出，以最大化车辆的燃料效率和性能。
首先，需要建立动态规划模型。
该模型需要考虑到驾驶条件、车辆状态和能量需求等因素。
驾驶条件包括驾驶速度、路段坡度和交通状况等。
车辆状态包括电池电量、燃料油箱剩余量和电动机/发动机工作模式等。
能量需求包括车辆加速、制动、起动和巡航等。
接下来，需要建立状态转移方程。
状态转移方程描述了车辆在不同驾驶条件下，从一个状态转移到另一个状态所需的功率输出。
例如，在起动过程中，电动机需要提供额外的功率来帮助发动机。
在巡航状态下，电动机可以利用回收制动能量来充电。
然后，需要定义驾驶条件和能量需求的代价函数。
代价函数用于衡量不同驾驶条件和能量需求对于燃料效率的影响。
例如，在高速驾驶过程中，内燃机的功率输出增加，燃料效率下降。
代价函数可以将这种关系量化，并作为动态规划模型的优化目标。
最后，使用动态规划算法求解最优能量管理策略。
动态规划算法通过计算每一个时间步长的最优状态和控制策略，以实现全局最优。
具体步骤包括初始化动态规划表、递归计算每个状态下的最优值和控制策略，并最终确定最优的能量管理策略。
动态规划的混合动力汽车能量管理策略研究具有以下优势。
首先，它可以考虑到多种因素对燃料效率的影响，如驾驶条件、车辆状态和能量需求等。
其次，它可以寻求最优解，以实现最大的燃料效率和性能。
最后，动态规划算法具有较高的计算效率和实时性，可以在实际驾驶中实时调整能量管理策略。
总之，基于动态规划的混合动力汽车能量管理策略研究可以帮助优化能源分配，提高燃料效率和性能。
随着混合动力汽车的普及和技术的发展，这一研究领域具有重要的理论和实践价值。
轻度混合动力汽车制动能量回收控制策略研究
车辆工程技术43车辆技术1 前言 最大限度地回收能量是混合动力电动汽车在中、小制动强度的制动过程中研究的主要问题。
在制动力的分配中减小制动器制动力的比例，加大电机制动力的比例是提高能量回收率的必然途径。
对于前驱动混合动力电动汽车，使前轮充分利用其附着能力承担主要的制动任务，将有利于电机最大限度地回收能量。
目前还没有较为通用的设计标准来分配前、后轮制动力，文中提出了两种前后轮制动力分配模型，但是对于特定的路面附着系数和车辆的制动强度还不能充分利用前轮的附着能力，从而最大限度地回收制动能量。
文中的建模与仿真工作针对如图1所示的轻度混合动力系统。
该系统将传统汽车分离的起动机和发电机结合为一体，直接安装在发动机曲轴动力输出端，取代了发动机飞轮，既传递动力又减缓曲轴扭转振动。
传动系统仍然是机械离合器与手动变速器。
图1 轻度混合动力系统结构示意图 制动力分配策略的设计目标一般是提高整车的能量回收率以及优化驾驶员感受。
前者设计的特点是将电机作为首选的制动装置提供的大部分制动力用于能量回收，特别是在小制动过程中，电机提供全部的制动力；后者设计的特点是调整前后轮的制动力用于跟踪驾驶员的减速意图。
以某轻度混合动力电动汽车为原型，基于mat—lab/simulink 构建了制动能量回收仿真模块。
该模块以最大限度的能量回收和保证车辆的制动性能为设计目标，能够分析不同路况下前后轮制动器制动力和电机制动力的分配关系。
同时还探讨相关的数学模型以及制动过程中的控制策略，并对仿真结果进行了分析。
2 仿真结果与分析 以Insight 车为原型，在Advisor 内部构建了制动能量回收仿真模型。
该仿真模型是以制动力分配模型和数学模型为基础进行仿真计算的。
仿真中利用的参数取自某轻度混合动力电动汽车。
2.1 路况选择图2 评价制动力分配策略时，可选择如下6个循环工况，分别为反映日本城市路面的1015循环工况、美国的FTP 测试循环工况、美国的UDDS 循环工况、反映欧洲的城郊路面的EUDC 循环工况、反映中国高速路况和城市循环工况Hyzem—highway 和Hyzem_rural。
混合动力汽车能量管理策略
混合动力汽车能量管理策略
混合动力汽车是一种结合了传统燃油发动机和电动机的汽车，它可以在不同的驾驶模式下自动切换使用燃油和电力，以达到更高的燃油效率和更低的排放。
而混合动力汽车的能量管理策略则是实现这种自动切换的关键。
混合动力汽车的能量管理策略主要包括以下几个方面：
1. 能量回收
混合动力汽车在行驶过程中，会通过制动器将动能转化为电能，存储在电池中，以便在需要时使用。
这种能量回收的方式可以有效地提高能量利用率，减少能量浪费。
2. 能量分配
混合动力汽车的能量管理系统会根据当前的驾驶模式和驾驶条件，自动分配燃油和电力的使用比例。
例如，在低速行驶时，电动机会更多地参与驱动，以提高燃油效率；而在高速行驶时，燃油发动机会更多地参与驱动，以提供更大的动力输出。
3. 能量优化
混合动力汽车的能量管理系统还可以通过优化发动机和电动机的工作状态，进一步提高能量利用率。
例如，在启动时，电动机可以先
将车辆加速到一定速度，然后再由燃油发动机接管驱动，以减少燃油的消耗。
4. 能量储存
混合动力汽车的电池是储存能量的关键部件，因此能量管理系统需要对电池进行有效的管理和维护，以确保其性能和寿命。
例如，系统会监测电池的充电状态和温度，以避免过度充电或过度放电，从而延长电池的使用寿命。
混合动力汽车的能量管理策略是实现高效能量利用和低排放的关键。
随着技术的不断进步和应用的不断推广，混合动力汽车将成为未来汽车发展的重要方向。
混动车辆能量回收方案
混动车辆能量回收方案简介混动车辆通过电动机和内燃机的结合，以及搭载高科技设备，使得车辆在运行时能够实现能量高效的利用。
本文将主要介绍混动车辆的能量回收方案，探讨如何在行驶过程中最大限度地回收汽车能量，使得车辆节能环保，提高驾驶效率。
预制动能量回收在传统汽车中，当我们踩下刹车踏板时，刹车踏板会施加刹车片到轮胎上的摩擦力，阻碍车轮的转动，从而减缓汽车的速度并耗费能量。
而混合动力汽车采用的电动机驱动可以通过电机的反向工作，在汽车减速过程中回收制动过程中所消耗的动能。
具体来说，通过电机控制器反转控制电机，将车辆动能转化为电能，存储在电池中。
这样既减少了车辆阻力，也提高了汽车性能。
加速能量回收混合动力车不仅能回收制动过程中的能量，在汽车加速时也能回收动能。
在加速过程中，内燃发动机以最大功率将车辆驱动，同时电机也会将车辆的动能转化为电能进行存储，在高负载运行时，能量回收的效果更为显著。
根据实际测试的数据来看，能量回收利用率通常在20%以上，不同汽车型号和不同道路状况可能会存在差异。
滑行能量回收在传统汽车中，车辆长时间滑行，车轮磨损和摩擦力会消耗大量的能量。
而在混合动力汽车中，滑行时，电动机可以将动能转化为电能进行存储回收，达到节能的目的。
同时，在汽车运行的过程中，如果记录车辆的里程和速度信息，可以对滑行段进行判定，从而便于混合动力汽车进行能量回收。
能量回收系统的优点混合动力汽车的能量回收系统，相较于传统汽车具备一定的优点，主要包括以下方面：1.节能环保：通过能量回收系统，混合动力汽车能够将车辆在行驶中的动能转化为电能进行反馈使用，大大减少了能量的浪费，节省了燃油消耗，同时也能减少空气污染，实现节能环保的目的。
2.提高性能：能量回收系统可以减少车辆阻力，降低了车辆的重心，使车辆的动力性和操控性能更加优秀。
3.降低了汽车使用成本：传统汽车在过程中会消耗大量燃油，而混合动力汽车则能够充分回收能量，在一定程度上还能够帮助车主降低汽车使用成本。
混合动力汽车能量管理与优化策略研究
混合动力汽车能量管理与优化策略研究随着全球能源需求和环境问题日益严峻，混合动力汽车作为一种新兴的交通工具，承载着减少能源消耗和尾气排放的期望。
能量管理和优化策略是混合动力汽车的核心问题之一，它对于提高燃油经济性和车辆性能至关重要。
本文将介绍混合动力汽车能量管理和优化策略的研究现状和关键技术。
一、混合动力汽车能量管理的研究现状混合动力汽车能量管理是指如何合理地分配内燃机和电动机的能量输出，以最大限度地提高车辆的综合效能。
目前，混合动力汽车能量管理的研究主要集中在两个方面：优化控制策略和能量储存系统。
1. 优化控制策略优化控制策略的目标是在保证动力性能和驾驶体验的前提下，尽量降低能源消耗和排放。
常用的策略包括基于规则的能量管理策略、基于经验规则的能量管理策略和模型预测的能量管理策略。
这些策略通过调整内燃机和电动机之间的协调性来实现对能量的优化利用。
2. 能量储存系统能量储存系统是混合动力汽车能量管理的关键组成部分，主要包括电池组、超级电容器和动力电子控制装置等。
目前，锂离子电池是最常用的能量储存装置。
未来的研究方向包括改进电池容量和寿命、提高超级电容器的能量密度和功率密度等。
二、混合动力汽车能量管理的优化策略1. 智能能量管理策略智能能量管理策略利用先进的算法和模型来实时分析和预测车辆的能源需求，从而实现对车辆能量输出的智能化控制。
例如，采用模糊控制算法可以实现对不确定性的适应性控制，提高车辆在不同路况下的能效表现。
2. 协同控制策略协同控制策略是指内燃机和电动机之间的有效协调，以提高整车性能和能源利用效率。
这种策略可以通过智能控制算法和实时信息的交互来实现，例如，优化电池充电和放电策略，实时调整内燃机的功率输出等。
3. 能量回收和储存技术能量回收和储存技术是提高混合动力汽车能量管理效率的关键技术之一。
通过回收和储存制动能量、惯性能量和废热能量等，可以有效提高能量利用效率，并延长能量储存系统的寿命。
混合动力电动汽车再生制动控制策略研究
混合动力电动汽车再生制动控制策略研究•绪论•混合动力电动汽车再生制动系统概述•再生制动控制策略设计•仿真分析与验证•实车试验与结果分析目•总结与展望•参考文献录01绪论1研究背景与意义23混合动力电动汽车在节能减排方面具有重要意义针对混合动力电动汽车再生制动系统的研究能提高车辆的能源利用效率为实现混合动力电动汽车的可持续发展提供技术支持和理论指导国内外研究现状及发展趋势国内外的相关研究主要集中在再生制动系统的建模和控制策略的设计发展趋势是向更加智能化的控制策略方向发展一些研究者提出了基于模糊逻辑和神经网络的再生制动控制策略一些研究者将滑模控制理论应用于再生制动控制策略中研究混合动力电动汽车再生制动系统的控制策略，包括再生制动的建模、控制策略的设计和仿真分析研究内容通过理论推导和仿真分析相结合的方式，设计出更加智能和高效的再生制动控制策略，并进行实验验证研究方法研究内容和方法02混合动力电动汽车再生制动系统概述混合动力汽车结构混合动力汽车主要包括内燃机、电动机、电池等组成。
其中，内燃机与电动机通过变速器和耦合器等连接，提供动力输出。
电池组提供电力给电动机，同时通过能量管理系统实现能源的回收与分配。
工作原理混合动力汽车在起步和低速行驶时，主要依靠电动机提供动力；当速度提升时，内燃机开始介入，同时电动机继续提供辅助动力。
在减速和制动过程中，内燃机停止工作，电动机转换为发电机，将动能转化为电能并存储于电池组中。
混合动力电动汽车结构及工作原理再生制动系统主要由电动机、发电机、控制器、电池组等组成。
再生制动系统组成在制动过程中，电动机转换为发电机，将车辆的动能转化为电能并存储于电池组中。
同时，控制器根据车辆制动需求和电池组的电量状态，调整发电机的发电量，保持车辆制动平顺和稳定。
工作原理再生制动系统组成及工作原理电动机/发电机作为再生制动系统的核心部件，电动机在制动过程中将车辆动能转化为电能，发电机在电动机转换为发电机的状态下，为电池组充电。
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Advisor内的制动能 量回收模型
1. 计算中假设车辆可以满足一定的行驶要求，不利于对车 辆的实际性能做出 预测； 2. 采用试验数据表格法建模，难以考虑动力系统（特别是 离合器和变速器） 的动态特性
进度安排
第1周~第3周： * 找资料，在网上参考相关的题目，准备开 题报告。 * 翻译一篇关于混合动力的中文文章 * 练习运用matlab和advisor软件。 * 设计毕业设计研究内容和方案。 * 进行开题报告答辩。
导师：杨世春 姓名：孙兴光 学号：78132101 院系：交通科学与工程学院
* 课题背景及选题意义 * 国内外研究现状 * 模型参数 * 毕设的内容和目标 * 电动汽车制动模式 * 能量回收的要求 * Advisor制动能量回收模型
课题背景
世界上第一辆汽车诞生于1886年的德国， 而汽车工业发展的100年。如今，全世界 汽车保有量达到10亿多辆。汽车给人类 带来了方便，却也给人类带来了很大的 环境污染的问题。42％的环境污染是来 源于燃油汽车的排放，80％的城市噪声 是由交通工具产生的。使开发低排放、 低油耗的新型汽车成为当今汽车工业界 的紧迫任务。
第4周~第11周： * 联系翻译一至两篇中文文章。 * 在网上查资料关于论文的内容。 * 按照内容进行毕业设计工作，测试混合动 力系统参数匹配。 第12周~第15周： * 完成毕业设计内容。 * 写毕业设计的论文。 * 准备答辩。
请评委老师指正 谢谢!
模型参数
* 纯电动汽车，车重1.4吨 * 前轮驱动 * 电机与机械制动器并联制动
毕设的内容和目标
• 对能量回收的基本原理和电机制动能量 回收过程进行研究。
• 由理想制动力分配曲线拟合出多段定比 例制动力分配组线，考虑到电机在回收 制动能量时受多方面因素的影响，基于 这些因素，对Advisor中自带的混合动力 汽车再生制动分配策略进行修改，提出 一种新的制动力分配策略。
选题意义
电动汽车（ＥＶ）的研究是在环 境保护问题及能源问题日益受到 关注的情况下兴起的。虽然电池 技术已经取得了很大进展，但由 于受安全性、经济性等因素的制 约，近期不会有大的突破。因此， 如何提高能源效率的是研究EV的 一个重要的课题。
国内外研究现状
* 美国Texas A&M大学的Y‘main Gao等提出 了三种分配控制策略，针对每种制动力分配 策略，在典型城市行驶循环工况下对中度混 合动力汽车进行了仿真分析。此后，结合 ABS系统又进一步提出了一种不同制动强度 下的再生制动控制策略。 * S.R.Cikanek和K.E.Bailey认为，电机制动力 所占比例越大，越有利于提高整车的能量回 收率 * 产品方面，日本丰田的普锐斯prius，特色 之处在于再生制动系统搭载电子伺服装置。
驱动电机的发 电工作特性和 输出能力
满足刹车的安全要求， 符合驾驶员的刹车习 惯
方法
参考matlab/advisor里面 的模型，自行建立模型 进行仿真。
Advisor内的制动能 量回收模型
总制动力
前轮摩擦制动 力系数k1
×
前轮摩擦制动力
当前车速
前轮再生制动 力系数k2
1-k1-k2
×
后轮摩擦制动力
毕设的内容和目标
需要考虑的内容： 1.充电特性 2.汽车动力学特性 3.电池安全保证 4.电机发电特性
目标：研制出一种有实际效用的制动能量回 收系统
电动汽车制动模式
1. 急刹车 2. 中轻度刹车 3. 小强度刹车 4. 汽车长下坡时的刹车
制动能量回收的要求
确保电池组在充 电过程中的安全， 防止过充