电动汽车再生制动系统介绍
电动汽车再生制动控制技术结构与工作原理
电动汽车再生制动控制技术结构与工作原理1.电动汽车再生制动控制技术结构电动汽车制动能量回收系统主要由两部分组成（电机再生制动部分和传统液压摩擦制动部分），所以该制动系统可以视为机电复合制动系统。
虽然再生制动可以回收制动能量并向车轮提供部分制动力，但是它无法使车轮完全停止转动，制动效果受到电机、电池和车速等诸多条件的限制，在紧急制动和高强度制动条件下不能独立完成制动要求。
为了保证汽车的制动安全性，在采用电机再生制动的同时，必须使用传统的液压摩擦制动作为辅助，从而达到既保证了汽车的制动安全性，又回收可观的能量的目的。
电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。
电力驱动及控制系统由驱动电机、电源和电机的调速控制装置等组成。
在电动汽车上，再生制动是利用电机的电动机/发电机可逆性原理来实现的。
在电动汽车需要减速或者滑行时，可以利用驱动电机的控制电路实现电机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。
由于摩擦制动一般采用液压形式，所以机电复合制动系统也可以称为再生一液压混合制动系统。
从保证制动安全和提高能量利用率的角度来考虑，再生一液压混合制动系统是最适合电动汽车的综合制动系统。
在制动过程中，制动控制器根据制动踏板的角度（实际为制动主缸压力），判断整车的制动强度，确定相应的摩擦制动和再生制动的分配关系。
前后轴的摩擦制动分配关系由液压系统对前后轮的分配关系实现；制动控制器根据制动强度和电池的SOC值确定，可以输出制动转矩并对前后轴进行分配，然后通过电机控制器控制电机进行再生制动。
在整个制动过程中，要保证电动汽车的制动稳定性、平稳性，并尽可能多地回收制动能量，延长汽车行驶里程。
电动汽车制动能量回收系统的结构原理。
电动汽车的制动过程是在液压摩擦制动与电机再生制动协调作用时完成的。
再生制动系统主要是由轮毂电机、电机控制器、逆变器、制动控制器和动力电池等主要部件组成。
浅论电动汽车再生制动系统及其运用
■他山之石浅论电动汽车再生制动系统及其运用陆刚邓桂芳由于环境污染和能源短缺问题备受关注，电动汽车已成为全世界汽车工业领域研究的热点。
再生制动引入到传统液压制动系统中会改变原有车辆制动性能，需使再生制动与液压制动之间协调一致，确保车辆制动稳定性及驾驶平顺性，并最大化提高能量回收效率，延长电动汽车的续驶里程，值得业内人士的关注。
■制动能量回收对于提高电动汽车的能量利用率具有重要意义当今，汽车已经和我们的工作、生活密切相关，但传统汽车所带来的环保问题令人烦恼，再加上能源问题，使得人们不得不开始探索它的替代品。
电动汽车以其独有的特点受到人们的关注，从环保的角度来看，电动汽车是零排放的市区交通工具，即使加上发电厂增加的排气，总量上看，它也将使空气污染大大减少。
从能源角度来看，电动汽车将使能源的利用多元化(例如可使用各种再生能源)和高效化，达到能源的可靠、均衡和无污染利用的目的。
在改善交通安全和道路使用方面，电动汽车更容易实现智能化。
众所周知，汽车排放造成的大气污染和地球的温室效应，成为全人类的公害。
随着世界汽车产业的发展，人类社会日益增多的石油能源的消耗，将加快从能源短缺到能源枯竭的步伐。
人类社会和汽车产业的可持续发展受到极大的威胁，发展汽车新能源、开发汽车新动力，成为世界汽车产业面临的十分紧迫的任务。
当代融合多种高新技术而兴起的纯电动汽车、混合电动汽车、燃料电池汽车，尤其是立足于氢能基础上的燃料电池汽车正在引发世界汽车工业的一场革命，展现了汽车工业新能源、新动力发展的光明前景。
电动汽车的关键部件之一是蓄电池，蓄电池储存能量的多少是决定电动汽车续驶里程的重要因素。
但是目前蓄电池技术仍然是发展电动汽车产业的瓶颈，未能取得突破性进展，电动汽车的续驶里程还不能满足用户的需求。
如果将车辆减速时的动能转化为电能，回收入蓄电池，而不是摩擦浪费掉，这无疑相当于增加了蓄电池的容量。
在现有的技术条件下，这样做对于提高电动汽车的续驶里程性能具有重要的意义。
新能源汽车技术概论课件第8章 新能源汽车制动能量回收系统
• 8.4.3 前后轮的制动功率和能量
• 假定在最初前后轮上的制动力分布遵循I曲线，并忽略不计阻力，则 施加于前后轮上的制动力可表达为
•
Fμ1
=
jm L
Lb
+
hg g
j
(8-9)
•
Fμ2
=
jm L
La
−
hg g
j
(8-10)
• 式中，j为车辆的负加速度(m/s2)；L为车辆的轮距；La和Lb分别为车辆 重心至前后轮中心之间的水平距离；hg为车辆重心至地面的高度，m为 电动汽车质量。
• 8.1.3新能源汽车制动能量收回方法
• 1．飞轮储能 • 飞轮储能是利用高速旋转的飞轮来储存和释放能量， 其基本工作原理是：当车辆制动或减速时，先将车辆在 制动或减速过程中的动能转换为飞轮高速旋转的动能； 当车辆再次起动或加速时，高速旋转的飞轮又将存储的 动能通过传动装置转化为车辆行驶的驱动力。
• 飞轮储能式制动能量再生系统构成如图所示，主要由发动机、高速 储能飞轮、增速齿轮、飞轮离合器和驱动桥组成。发动机用来提供 驱动车辆的主要动力，高速储能飞轮用来回收制动能量以及作为负 荷平衡装置，为发动机提供辅助的功率以满足峰值功率要求。
• 2．液压储能
• 其工作原理是：先将车辆在制动或减速过程中的动能转换成液 压能，并将液压能储藏在液压储能器中；当车辆再次起动或加速时， 储能系统又将储能器中的液压能以机械能的形式反作用于车辆，以 增加车辆的驱动力。
• 8.5.1 电动汽车制动能量回收系统的结构
• 电动汽车制动能量回收系统主要由两部分组成：电机再生制动部分 和传统液压摩擦制动部分。所以，该制动系统可以视为机电复合制动系 统。
• 电动汽车的制动系统为双回路液压制动系统+电动真空助力+电机再 生制动。
电动汽车再生制动系统基本原理分析
目录
Contents
绪论
2.4 再生制动原理
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
图2.5 一个 PWM 调制周期内电流波形
再生制动调制方式
Ud
T1 D1 T3 D3 T5 D5 Ua La A
B
Ub Lb
C
Uc Lc
Ra
ea
Rb
Байду номын сангаас
eb
Rc
ec
Ud
Rc
ec
T4 D4 T6 D6 T2 D2
2018-06-04
图2.8 全桥调制续流阶段
目录
Contents
绪论
RBS基本理论
动力系统参数 匹配
RBS控制策略 设计
RBS控制器与控 制程序设计
总结与展望
2.4 再生制动原理
再生制动控制方法
最大回馈功率控制
控制电枢电流，实 现回馈电流和功率最大 化。电机转速按照指数 规律下降，在车速较高 时，蓄电池充电电流和 电枢电流往往过大。
Pbw
s
Tfb
s
f
1 s
1
总结与展望
2018-06-04
目录
Contents
绪论
2.3 电机工作原理
逆变电路
电机
T1
D1 T3
D3 T5
D5 Ua
La
A
Ra
ea
Ud
Ub
Lb
Rb
eb
B
C
Uc
Lc
Rc
ec
T4 D4 T6 D6 T2 D2
纯电动汽车再生制动控制策略研究
纯电动汽车再生制动 控制策略研究
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录 /目录
01
再生制动控制 策略概述
02
纯电动汽车再 生制动控制策 略的优缺点
03
纯电动汽车再 生制动控制策 略的关键技术
04
纯电动汽车再 生制动控制策 略的实验研究
05
纯电动汽车再 生制动控制策 略的未来展望
技术要点：主要包括电机的选型、参数匹 配和控制算法的设计等方面，需要综合考 虑电机的性能、再生制动的要求和车辆的 动力性能等因素。
发展趋势：随着技术的不断发展，电机控制技术 也在不断进步和完善，未来将更加注重智能化、 高效化和可靠性等方面的提升。
电池管理技术
电池状态监测：实 时监测电池的电量、 温度、电压等参数， 确保电池安全运行。
02
纯电动汽车再生制动控 制策略的优缺点
优点
节能：通过能量回收，减少能源浪费
环保：减少对环境的污染
延长电池寿命：能量回收可以减少电池的负载，从而延长电池的使用寿命
提高行驶稳定性：再生制动可以提供额外的制动力，提高车辆行驶的稳定性
缺点
能量回收效率有限
制动性能与传统汽 车相比存在差距
成本较高，且需要 额外添加能量回收 系统
政策支持：各国政府对新能源汽车的扶持力度不 断加大，为纯电动汽车再生制动控制策略的发展 提供了有力保障。
市场需求：随着消费者对环保和节能的认 识不断提高，纯电动汽车的市场需求将进 一步扩大，再生制动控制策略将成为未来 市场竞争的重要优势。
产业链完善：随着纯电动汽车产业链的不断完善， 再生制动控制策略将更加便捷地应用于实际生产 中，降低生产成本，提高市场竞争力。
电动汽车再生制动技术浅析
电动汽车再生制动技术浅析【摘要】电动汽车再生制动技术是利用电动汽车行驶过程中的动能转换为电能存储起来，从而延长电池的使用寿命和提高能源利用效率的一种技术。
本文首先介绍了再生制动技术的原理，即通过逆向电动机将车辆运动时产生的惯性能量转化为电能储存至电池；其次探讨了再生制动技术在不同应用领域的具体实践，包括城市公交、私家车辆等；然后分析了再生制动技术的优点，如减少制动片磨损、提高车辆行驶里程等；最后展望了再生制动技术的发展趋势，指出其在未来将会得到更多的应用和进一步的优化。
结论部分强调了电动汽车再生制动技术对提升车辆能源利用效率和环境友好性的重要性，并展望了未来其在电动车行业的广泛应用前景。
【关键词】电动汽车、再生制动技术、原理、应用领域、优点、发展趋势、重要性、前景展望1. 引言1.1 电动汽车再生制动技术浅析电动汽车再生制动技术是一种通过将车辆减速时产生的动能转化为电能储存或利用的技术。
随着电动汽车的普及和发展，再生制动技术也变得越来越重要。
该技术通过减少能量的浪费，提高了电动汽车的能效和续航里程，同时也减少了对环境的影响。
再生制动技术的原理是通过将电动汽车的电动机转变成发电机，在减速或制动时将动能转化为电能，并存储在电池中。
这种技术主要应用于城市驾驶和停止-启动车辆，能够显著提升汽车的能效。
再生制动技术的优点包括节能减排、提高驾驶体验和延长电池寿命等。
随着科技的不断进步和电动汽车市场的不断壮大，再生制动技术将会迎来更多的创新和发展，成为推动电动汽车行业发展的重要因素。
在未来，随着对环保和节能的要求不断提高，电动汽车再生制动技术将会发挥更加重要的作用，为汽车行业的可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 再生制动技术的原理再生制动技术的原理是利用电动汽车在制动过程中动能的转化和回收。
在电动汽车行驶过程中，当车辆需要减速或停止时，驾驶员踩下制动踏板，启动再生制动系统。
再生制动系统会通过车辆的电动机将动能转化为电能，将车辆惯性转化为电能以回充电池。
电动汽车再生制动系统介绍ppt课件
2020/5/11
.
3
续航历程短是制约电动汽车普及发展的关键因素，再生制 动能量回收技术是提高电动车续航里程的有效手段。再生制动 能量回收即汽车在制动时，通过制动装置将动能化为电能储存 在动力电池、超级电容等储能设备，供驱动时使用，以达到延 长电动汽车续驶里程的目的，同时还可起到减少制动器工作强 度、延长机械制动系统寿命的作用。
因为具备上述优点，再生制动能量回收技术已成为纯电动 汽车和燃料电池汽车等新能源汽车节能减排的主要技术之一。
2020/5/11
.
4
再生制动的发展
2020/5/11
再生制动能量回收系统最开始应用在火车上，后来一 些学者将其应用在汽车上，早起主要是在传统汽车上使用， 利用液压和飞轮的储能机构，能量回收效率低。后来随着 电动汽车技术的发展，电机能源转化效率高，电池储能效 率高，再生制动系统进入了研究的快车道，并成为电动汽 车上一重要的组成部分。 1、早在20世纪70年代，美国威斯康星大学Norman H.Beachley等学者就开始了汽车再生制动系统的研究，当 时主要是对传统汽车采用飞轮和液压储能方式对制动年能 量回收。 2、1979年，丹麦P.Buchwald和G.Christensen等比较详 细的研究了再生制动能量回收理论，同时在福特汽车上研 制出了液压储能的再生制动系统。 3、日本丰田公司于 1997 年推出了具有再生制动功能的 混合动力轿车 Prius，这款轿车制动的惯性能量能够通过 再生制动系统得到回收，回收的能量约能提供汽车5%~23% 的驱动力，从而能够提高.轿车 10%左右的燃油经济性。 5
位不同时，能承担的制动强度可以更大。
3、再生制动可起辅助制动作用。特别是电动汽车恒速
下长坡时，为保持制动强度的恒定性，延长行车制动系工作
电动汽车制动能量回收系统课件
05
电动汽车制动能量回收系统的未来发展
技术创新
01
02
03
高效能量转换技术
研发更高效的能量转换技 术，提高制动能量回收的 效率，减少能源损失。
智能控制策略
采用先进的控制算法和策 略，实现制动能量回收系 统的智能化和自适应调节 。
无线充电技术
探索无线充电技术在电动 汽车制动能量回收系统中 的应用，简化充电流程， 提高便利性。
控制器
80%
控制器功能
控制器负责接收制动踏板信号， 并根据车辆行驶状态和电池充电 状态，控制电机进行能量回收。
100%
控制算法
控制器采用先进的控制算法，如 模糊逻辑控制或PID控制，以实 现精确的制动能量回收控制。
80%
与整车其他系统的集成
控制器需与整车其他系统（如电 池管理系统、整车控制系统等） 进行集成，以确保系统的协调运 行。
制动能量回收系统的原理
当电动汽车进行制动时，车辆的动能会通过车轮和 传动系统传递到发电机/电动机。
发电机/电动机在此时转变为发电机模式，将动能转 化为电能。
电能经过控制器的调节后，被存储在动力电池中。
制动能量回收系统的分类
根据能量回收方式的不同，制动能量回收系统可以分为：液压式 、电机制动式和发电机制动式。
市场拓展
扩大应用领域
将电动汽车制动能量回收系统应用到 更广泛的领域，如公共交通、物流运 输等。
跨界合作与产业链整合
加强与相关产业的合作，整合产业链 资源，共同推动电动汽车制动能量回 收系统的发展。
拓展国际市场
推动电动汽车制动能量回收系统在全 球范围内的普及和应用，开拓国际市 场。
政策支持
制定鼓励政策
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4、利用再生制动提高电动汽车主动安全性。这种功能 包括两个方面：一是电动汽车在低附着系数路面上进行再生 制动时，通过控制再生制动力来使驱动轮获得最佳滑移率， 缩短制动距离，这是一种区别于传统机械 ABS 的电磁制动 系统，它在保持滑移率最佳的同时，能回收制动能，即具有 再生 ABS 功能，二是利用再生制动产生横摆力矩来提高电 8/13/2020 动汽车的转弯操纵稳定性。
因为具备上述优点，再生制动能量回收技术已成为纯电动 汽车和燃料电池汽车等新能源汽车节能减排的主要技术之一。
8/13/2020
再生制动的发展
8/13/2020
再生制动能量回收系统最开始应用在火车上，后来一 些学者将其应用在汽车上，早起主要是在传统汽车上使用 ，利用液压和飞轮的储能机构，能量回收效率低。后来随 着电动汽车技术的发展，电机能源转化效率高，电池储能 效率高，再生制动系统进入了研究的快车道，并成为电动 汽车上一重要的组成部分。 1、早在20世纪70年代，美国威斯康星大学Norman H.Beachley等学者就开始了汽车再生制动系统的研究， 当时主要是对传统汽车采用飞轮和液压储能方式对制动年 能量回收。 2、1979年，丹麦P.Buchwald和G.Christensen等比较详 细的研究了再生制动能量回收理论，同时在福特汽车上研 制出了液压储能的再生制动系统。 3、日本丰田公司于 1997 年推出了具有再生制动功能的 混合动力轿车 Prius，这款轿车制动的惯性能量能够通 过再生制动系统得到回收，回收的能量约能提供汽车 5%~23%的驱动力，从而能够提高轿车 10%左右的燃油经 济性。
电动汽车再生制动系统介绍
报告人： 专 业：车辆工程
8/13/2020
目录
一、再生制动系统简介 二、再生制动的影响因素 三、制动意图识别方法 四、再生制动系统的控制策略 五、制动能量回收评价指标 六、再生制动能量回收系统研究热点
8/13/2020
一、再生制动能量回收系统简介
随着环保和能源问题日益突出，传统汽车所带来的空 气污染日益加重和石油短缺的问题，得到了人们的重视。 为解决节能和环保的问题，国家大力支持电动汽车的发展， 并被认为是传统车辆的理想替代品。电动汽车具有能量来 源可持续、零排放、低噪音等优势，同时，电动汽车通过 自身的驱动电机，可以实现再生制动能量回收。
8/13/2020
再生制动能量回收系统结构：
8/13/2020
8/13/2020
三、再生制动的影响因素
一般情况下，影响电动汽车制动能量回收效能的因素有 储能装置、制动力分配比例、驱动类型、电机性能、行驶工 况、控制策略等。 （1）储能装置。电动汽车上常用储能装置有蓄电池、燃料电 池、超级电容、飞轮电池等，其中最常用的还是蓄电池。因 此，在制动能量回收进行时要充分考虑蓄电池的状态，如果 制动过程中蓄电池 SOC 值超过上限值，表明蓄电池电量充足 不需充电，此时不宜进行制动能量回收，否则会损害蓄电池 寿命并且有可能引发安全问题。另外，为了保护蓄电池，制 动能量回收过程还要充分考虑蓄电池能承受的最大充电电流 和充电功率。 （2）制动力分配比例。由于电动汽车运行速度较高，制动时 仅仅依靠再生制动很难及时减速，这就需要机械制动提供相 应的制动力，因此制动过程中再生制动力和机械制动力的比 例就显得尤为重要，在保证制动稳定性的前提下，再生制动 力所占比例越高，越有利于制动能量回收。
8/13/2020
（3）驱动类型。从车型角度考虑，目前对于电动汽车研究 涉及最多的是双轴电动轿车，但无论双轴电动轿车为两驱 型还是四驱型，制动过程中能够回收的能量均只是驱动轮 上的行驶动能，而从动轮上的动能只能依靠机械摩擦制动 产生热量消耗掉。因此，在保证制动安全的前提下，尽可 能多的向驱动轮分配制动力有利于提高制动能量回收效率。 （4）电机性能。作为再生制动系统的关键部件，电机的制 动能力越好，就可在分配再生制动力与机械制动力时提高 再生制动力比例，增加制动能量回收效果。此外，电机的 发电效率也对制动能量回收有很大影响，另外在低速和高 速时也不利于电机进行制动能量回收。 （5）行驶工况。行驶工况对于制动能量的回收影响最直接， 若电动汽车行驶在城市交通较拥挤道路上，需要频繁起步、 加速、减速，则制动工况较多，提高了再生制动次数，能 够增加能量回收效果；若电动汽车行驶在高速公路，很少 会出现制动减速工况，制动能量回收程短是制约电动汽车普及发展的关键因素，再生制 动能量回收技术是提高电动车续航里程的有效手段。再生制动 能量回收即汽车在制动时，通过制动装置将动能化为电能储存 在动力电池、超级电容等储能设备，供驱动时使用，以达到延 长电动汽车续驶里程的目的，同时还可起到减少制动器工作强 度、延长机械制动系统寿命的作用。
4、本田汽车公司紧随其后，于 1999 年开发了混合动力 汽车 Insight，提出了采用双制动力分配系数控制再生 制动系统，试验结果表明，该车实现了高效的制动能量回 收。 5、美国福特汽车公司也推出了混合动力汽车 Escape， 该车型采用了线控再生制动系统，线控系统取代了传统的 机械液压制动系统，把驾驶员的制动踏板信号操作转变为 电信号，通过驱动电机实现所需的操作，实验证明该车制 动能量回收率及制动时方向稳定性均有较大的提高。 6、国内的再生制动技术起步比较晚。国内研究机构和高 校都对再生制动系统进行了相关的研究，并取得了一定的 进展，但尚未达到十分成熟的阶段。但是近些年新出的电 动汽车大部分都采用了再生制动能量回收系统。
5、电动汽车的再生制动反应速度快，控制精度高。 制动系统反应时间对车辆动态性能的影响十分显著， 通常，行车制动系制动管路中的电磁阀会存在死区时 间，管路中传力介质的压力反应也存在明显延迟现象， 故行车制动系起作用的时间一般较长，如真空助力制 动系与气压制动系的起作用时间为 0.3～0.9s,液压制 动系起作用的时间在 0.1s 左右。由于电动汽车再生 制动的制动性质是电制动，而电机时间常数一般为 1ms，因而有利于对制动力矩实现快速而精确的控制。
8/13/2020
8/13/2020
再生制动能量回收系统优点：
1、再生制动是提高电动汽车能量利用率的重要途径之 一。尤其是在起、停频繁的城市工况下，研究表明，利用再 生制动，可使城市工况下的电动汽车续驶里程延长 14%到 40%。
2、再生制动可承担低制动强度的制动任务。通常情况 下能承担制动强度在 0.1 以下的制动任务，但当车型与档 位不同时，能承担的制动强度可以更大。