电动汽车再生制动能量回收系统研究
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。
纯电动汽车再生制动能量回收与控制策略研究
当今社会,能源危机和环境污染日趋严重,世界各国政府和汽车 厂商为此大力研发具有清洁、无污染的电动汽车。然而,电动汽 车存在行驶里程不足的缺点,这严重制约了纯电动汽车的应用与 快速发展。
再生制动是用来回收电动汽车制动能量的一种技术,可有效增加 电动汽车的行驶里程。论文选取纯电动汽车作为研究对象,从再 生技术方面着手,分析了电动汽车再生制动系统的结构,对再生 制动的工作原理、再生制动能量转换进行了详细分析。
பைடு நூலகம்
然后考虑了车速、蓄电池SOC、驾驶员所需制动力对纯电动汽车 制动能量回收的影响,设计了一种基于模糊控制的制动力分配策 略,在电动汽车仿真软件ADVISOR中对该制动力分配策略进行了 仿真,并与ADVISOR软件自带的控制策略进行仿真比较,结果表明 新的控制策略提高了再生制动能量回收效率。论文提出的模糊 控制策略简单有效,与ADVISOR软件自带控制模型相比,在保证了 制动安全与稳定性的要求下,整车在再生制动能量回收方面明显 得到提高,充分证明了论文采用的模糊控制策略的有效性,该控 制策略为增加纯电动汽车的行驶里程提供了一种非常有效的方 式。
接着对纯电动汽车再生制动能量回收控制策略进展开了深入研 究,依次对纯电动汽车前后轮制动力、理性制动力分配曲线和F 曲线、ECE法规分配曲线进行了分析,接着对三种典型的再生制 动能量回收控制策略进行了研究,并说明了其优缺点。然后对汽 车前后轮制动力控制策略进行了优化,在保证汽车制动安全性与 稳定性的前提下,为尽可能多的回收制动能量,通过综合考虑,采 取了前轮制动力优先考虑由电机供给,通过对前后轮的机械摩擦 制动力进行调整,使制动力分配点尽量向I曲线靠近,且不越过由 I曲线、ECE法规线以及F曲线所包围的区域边界线的方案。
新能源汽车的制动能量回收系统研究
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基于电动汽车制动器的能量回收与系统优化研究
基于电动汽车制动器的能量回收与系统优化研究一、引言电动汽车作为清洁能源的代表，为减少环境污染和化石能源消耗提供了有效的替代方案。
然而，电动汽车的续航里程和能量利用效率仍然是制约其发展的关键问题之一。
对电动汽车制动器的能量回收和系统优化的研究可以提高其能量利用效率，进一步延长续航里程。
二、电动汽车制动器的能量回收原理电动汽车制动器的能量回收是通过将动能转化为电能并储存起来。
主要包括以下两种方式：1.再生制动：在电动汽车制动的过程中，将制动过程中产生的动能转化为电能，并通过储能装置进行储存。
再生制动可以将制动过程中的能量利用起来，提高车辆的能量利用效率。
2.制动能量回收系统：在电动汽车行驶过程中，通过车轮的运动驱动电动机，将电动机反作用力转化为电能，并将电能存储起来。
这种方式可以进一步提高电动汽车的能量回收效率。
三、电动汽车制动器能量回收与系统优化技术1.能量回收优化控制策略电动汽车制动器能量回收系统的优化控制策略是提高能量回收效率的关键。
通过优化制动力的控制，合理利用电动汽车制动时产生的动能，将其转化为电能存储。
同时，结合车辆的运行状态和行驶条件，制定合理的能量回收策略，提高整个系统的能量利用效率。
2.能量储存与管理技术电动汽车制动器能量回收系统的能量储存与管理技术是确保能量储存和释放安全可靠的关键。
目前常用的能量储存技术包括锂离子电池和超级电容器。
对于能量储存装置的选取和管理策略的优化研究，可以提高能量回收系统的稳定性和可靠性。
3.辅助制动系统的优化辅助制动系统的优化可以提高电动汽车制动器的能量回收效率。
例如，通过优化制动器的结构和材料选择，减小制动器的质量和制动器之间的摩擦，进一步减少系统的能量损耗。
此外，采用智能制动控制算法，根据车辆的行驶状态和路况实时调整制动力，可以最大程度地提高能量回收效果。
4.能量再利用与回电网络建设电动汽车制动器能量回收系统的能量再利用与回电网络建设是将回收的能量应用于不同领域的关键。
新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用
新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用
新能源汽车在当今社会正变得越来越受欢迎，而制动能量回收技术作为其重要的创新之一，大大提升了新能源汽车的能效。
让我们一起深入探讨新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用。
制动能量回收系统是什么？
所谓制动能量回收系统，简单来说就是利用汽车制动时释放的能量，通过特定的装置将其转换为电能进行存储和再利用。
传统汽车在制动时，制动过程中产生的动能会转化为热能散失到空气中，而新能源汽车制动能量回收系统则将这部分能量收集起来，重新利用。
工作原理及关键技术
制动能量回收系统的工作原理主要是通过电动机将制动时产生的动能转换为电能储存到电池中，待需要时再释放给电动机来辅助汽车运行。
关键技术包括制动能量的捕捉、电能的存储和管理、以及能量再利用的控制系统等。
应用现状与优势
目前，越来越多的新能源汽车品牌开始广泛应用制动能量回收系统，例如特斯拉、日产等知名品牌。
制动能量回收系统的应用为新能源汽车带来了诸多优势，包括提升了能源利用率、降低了能耗排放、延长了电池寿命等。
未来发展趋势
随着新能源汽车市场的持续增长，制动能量回收技术也将不断完善与发展。
未来，该技术有望在更多汽车型号上得到应用，进一步提升新能源汽车的性能和竞争力。
新能源汽车制动能量回收系统的研究与应用，不仅提升了汽车的能效和环保性能，也为汽车行业的创新发展带来了新的机遇和挑战。
随着技术的不断进步，相信制动能量回收系统将在未来发挥更加重要的作用，助力新能源汽车行业迈向更加绿色、可持续的未来。
电动汽车行业的制动能量回收技术研究
电动汽车行业的制动能量回收技术研究随着对环境保护和能源消耗的关注不断提高，电动汽车作为一种环保、节能的代表，受到越来越多人的青睐。
然而，目前电动汽车市场发展仍面临着制动能量浪费的问题，而制动能量回收技术的研究和应用则成为了电动汽车行业的热点问题。
在此背景下，本文将全面梳理当前电动汽车行业制动能量回收技术的研究现状及未来发展方向。
一、制动能量回收技术的研究现状随着电动汽车市场的不断扩大，制动能量回收技术成为了电动汽车行业研究的重点。
制动能量回收技术是指利用电动汽车制动时产生的能量，通过技术手段实现回收和存储，再次利用这部分能量来推动车辆行驶。
目前主要的制动能量回收技术包括以下几种：1、光伏制动能量回收技术。
该技术是指在电动汽车制动时，利用光电效应产生的电能来回收制动能量。
可以通过在车载中安装太阳能电池板或在车辆制动部位采用光伏材料来实现。
2、超级电容器回收技术。
超级电容器可以通过高效的储能和放电，使制动时产生的能量迅速回收并存储在电容器中。
同时，该技术还能提高电动汽车的系统效率和充电效率。
3、升压回收技术。
这种技术使用变压器来提高电动汽车制动时发生的低电压，从而将制动能量存储起来。
此外，还可以使用变频器来将直流电转换为交流电，提高能量的存储效果和使用效率。
二、制动能量回收技术的未来发展方向1、加强多种制动能量回收技术的综合应用电动汽车制动时产生的能量可通过多种技术手段回收并存储，加强不同技术之间的协调和配合，可以更加有效地利用每一份能量。
因此，未来电动汽车制动能量回收技术的发展方向可能是以多种技术为基础，互相补充和促进，以进一步提高能量回收效率。
2、开发更高效、可靠的储能技术当前，超级电容器、动力电池等常用的储能装置存在诸多问题。
例如，超级电容器的能量密度低，存储能量有限；动力电池的易损性高，使用寿命较短等。
因此，未来制动能量回收技术的发展方向可能是研发更高效、可靠的储能技术，以提高制动能量的回收效果和使用寿命。
新能源汽车工程中的制动能量回收技术研究
新能源汽车工程中的制动能量回收技术研究随着环保意识的增强和对可持续能源的需求不断增长，新能源汽车在全球范围内得到了迅速发展。
在新能源汽车的众多技术创新中，制动能量回收技术无疑是一项关键的节能措施。
这项技术不仅有助于提高车辆的续航里程，还能减少能源消耗，对新能源汽车的性能提升和广泛应用具有重要意义。
制动能量回收技术的基本原理是将车辆制动过程中产生的动能转化为电能，并储存到电池中以供后续使用。
在传统燃油汽车中，制动过程主要通过摩擦制动将车辆的动能转化为热能散失到环境中，造成了能量的浪费。
而新能源汽车则可以利用电机的反转特性，在制动时将电机切换为发电机模式，从而实现能量的回收。
新能源汽车的制动系统通常采用电液制动或电子机械制动等形式。
在制动能量回收过程中，制动踏板的行程和力度等信号被传感器采集并传递给车辆的控制系统。
控制系统根据这些信号以及车辆的行驶状态，如车速、电池电量等，来计算所需的制动能量回收强度，并合理分配机械制动和电机制动的比例。
在低速行驶时，由于车辆的动能较小，制动能量回收的效果相对有限，此时主要依靠机械制动来确保车辆的安全制动。
而在高速行驶时，车辆的动能较大，制动能量回收的潜力也更大。
通过精确控制电机制动和机械制动的协同工作，可以在保证制动安全性的前提下，最大限度地回收制动能量。
制动能量回收技术的关键部件包括电机、电池和能量管理系统。
电机作为能量转换的核心部件，其性能直接影响着制动能量回收的效率。
高效的电机能够在反转时快速、稳定地将动能转化为电能，并具有较低的能量损耗。
电池则负责储存回收的电能。
为了适应制动能量回收过程中电能的快速充放电，新能源汽车通常采用具有高功率密度和良好循环寿命的电池，如锂离子电池。
同时，电池的管理系统也至关重要，它需要实时监测电池的状态，如电量、温度、电压等，以确保电池的安全运行和高效充放电。
能量管理系统是制动能量回收技术的“大脑”，它负责协调车辆各部件之间的工作，优化能量的分配和回收策略。
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电动汽车再生制动能量回收系统研究
作者：朱尚功张磊
来源：《山东工业技术》2017年第02期
摘要：电动汽车的续驶里程受电池容量的制约，再生制动能量回收系统是在不增加电池容量的基础上增加续驶里程的有效方法之一，本文分析了再生制动能量回收系统的结构及原理，论述了制动能量回收系统的控制方式，说明了再生制动能量回收系统的基本要求。
关键词：电池容量；续驶里程；能量回收
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.086
0 引言
能源危机目前是引发全社会广泛关注的重点问题，作为新能源技术的电动汽车的研究越发成为解决能源危机的途径之一。
目前，电动汽车技术中对电池技术的研究仍然没有在电池容量上有很大的突破，这也使得人们开始利用各种其他技术来突破电池容量不足的限制。
再生制动能量回收系统就是人们利用电磁特性结合汽车制动原理的基础开发而成的，它的出现在一定程度上提高了汽车能量的利用率，对于客服能源危机有着一定的现实意义 [1]。
再生制动制动能量回收，它的主根本理论依据来源于电磁感应原理，主要利用电机转速的变化引起的电磁效应的变化在汽车减速或制动的同时将车辆减速时将一部分动能转化为电能，这部分转化来的电能被存储起来，继续供汽车使用，从而提高电动汽车的续航能力。
1 再生制动能量回收系统结构原理
电动汽车制动能量回收系统是指汽车减速制动时，通过与驱动轴相连的能量转换装置将一部分机械能转化成其它形式的能量，并将转化的能量储存在储存装置中，如各种蓄电池、超级电容和高速飞轮，以供给电动汽车使用[1]。
电动汽车的能量转换装置为电机，储能装置为蓄电池。
制动能量回收即是电动汽车制动控制系统通过对相关功率器件开关状态的控制，使具有可逆作用的发电机/电动机的转速、转矩大小与方向发生改变，以此产生的电池效应实现汽车动能与电池电能的转变，当汽车开始制动减速时，电机以发电机的形式工作而生成电能，起到给电池充电的效果，增加续驶里程。
电动汽车制动能量回收时，电机工作于再生制动运行状态，在制动能量回收过程中，驱动轮通过主减速器以及变速箱带动发电机/电动机一体机（ISG）旋转，此时发电机/电动机一体机（ISG）作为电动机使用，由此产生的交流电先经AC/DC转换器转换为直流电，产生的直流电再经过DC/DC使其变为设计要求的电流状态，以电能形式经过转换器存储到超级电容中[3].
整个工作过程中再说制动控制器根据输入制动/加速信号判断汽车运行工况，按照预先设定的控制策略对整个回收过程加以控制。
2 再生制动能量回收控制方式
再生制动能量系统工作过程中，驾驶员踩下制动踏板从而提供制动信号，信号传递到整车电控单元，此外，整车电控单元还要采集车速信号与制动信号，对工况进行判断后决定是否进行制动能量回收，与此同时分配制动能量回收时辅助制动力矩的大小（主要控制机械制动与电机制动的比例）。
这样的控制方式可实现车辆处于滑行状态或制动减速时能量的回收[4]。
3 再生制动能量回收系统的要求
一般来说，制动能量回收系统的实现要满足以下几个要求[5]：
（1）考虑对汽车制动性能的要求，满足驾驶人员驾驶习惯。
电动汽车制动系统一般包含机械制动与电磁制动两种制动模式。
制动过程中首先要保证电动汽车的制动安全性，在这种前提下确定两种制动模式所占的比例大小，另外，整个制动过程中还要考虑能够最大限度的回收制动能量。
最后，制动过程中还应充分考虑电动汽车驾驶人的驾驶习惯和乘客的舒适性，尽量使驾驶人对制动踏板的感觉应尽可能与传统的制动过程相近。
（2）考虑汽车发电机的特性要求。
在转速不变的情况下，电机制动时产生的制动阻力矩、电机的发电功率和电机效率三者存在，即制动力矩：
，由此关系可知道，制动时产生的最大制动力矩受限于电机发电能力，制动力矩的最大值不可能超过当时转速和功率下的电机发电能力。
当电动汽车保持在较高车速范围内时，由发电机的特性曲线可知，电机是处于恒功率状态，随着电机转速的升高，制动力矩越来越小，则此时制动能量回收能力也在逐渐降低。
当电动汽车车速控制在中、低速范围时，制动能量回收的力矩达到数据曲线中较大值范围，伴随着转速的降低电动机功率随之减小，随着而来的结果就是再生制动能量回收系统的制动回收能力减弱。
当车速继续降低，达到特性曲线中最低车速范围内时，电机上的反电势过于微弱使得再生制动功能无法实现。
（3）考虑电池的电化学性能，确保充放电过程的安全性。
制动能量回收时，考虑到电池的电化学性能，若充电电流过大则会对蓄电池造成损坏，因而再生制动能量系统必须将工作过程中的充电电流保持在电池所能承受的最大电流范围内。
此
外，电池的工作温度也关系到电池的使用安全性，所以，再生制动能量回收系统工作过程中必须考虑蓄电池温度低于允许工作温度。
4 结论
本文分析了再生制动能量回收系统的结构及原理，主要研究了系统的具体工作过程，也对再生制动能量回收系统的控制方式进行了详细说明，于此同时，文中也详细的论述了再生制动能量回收系统的基本要求，对今后的再生制动能力回收系统的设计具有一定的现实意义。
参考文献：
[1]卢有强.车辆制动能量回收装置的研究[J].公路与汽运，2002（04）.
[2]张培斌.电动汽车再生制动控制的研究和仿真[D].武汉：武汉理工大学，2006.
[3]赵轩.电动汽车制动能量回收系统仿真及控制器设计[D].西安，长安大学，2010.
[4]陈清泉，孙逢春，祝嘉光.现代电动汽车技术[M].北京：北京理工大学出版社，2002：1-2.
[5]乔维高.电动车制动能量回收系统[J].汽车杂志，1994（07）.
作者简介：朱尚功（1989-），男，山东泰安人，硕士，助教，主要从事车辆类相关教学工作。