1、研商制动能量接收的布景和意思正在电动汽车研商中，何如研制高本能储能兴办、何如进步能量操纵率，是通盘研商中斗劲首要的两个方面。纵然蓄电池本事起色火速，但受经济性、安适性等要素限制，难以正在短时辰内告竣巨大冲破。因而何如进步电动汽车的能量操纵率是一个特别合节的题目。研商制动能量再生对进步电动汽车的能量利

正在电动汽车研商中，何如研制高本能储能兴办、何如进步能量操纵率，是通盘研商中斗劲首要的两个方面。纵然蓄电池本事起色火速，但受经济性、安适性等要素限制，难以正在短时辰内告竣巨大冲破。因而何如进步电动汽车的能量操纵率是一个特别合节的题目。

研商制动能量再生对进步电动汽车的能量操纵率特别蓄意义。汽车正在制动流程中，汽车的动能通过摩擦转化为热量破费掉，豪爽的能量被浪掷掉。据相合数据研商说明，正在几种样板都会工况下，汽车制动时由摩擦制动破费的能量占汽车总驱动能量的50%安排。

这对付改正汽车的能量操纵效力、拉长电动汽车的行驶里程具有巨大意思。国皮毛合研商说明，正在较一再制动与起动的都会工况运转条目下，有用地接收制动能量，电动汽车大约可低落15%的能量破费，可使电动汽车的行驶间隔拉长10%～30%。

正在方今电动汽车电池储能本事没有巨大冲破的条目下，接收电动汽车制动能量可能进步电动汽车的能量操纵率，加众电动汽车的行驶间隔；

分管古板制动器个别制动强度，省略汽车正在深重职业条目下（比方长下坡）制动时发生的热量，低落了制动器温度，进步了制动体系抗热阑珊的材干，进步了汽车的安适性和牢靠性。

电动汽车再生制动的根基道理是：通过具有可逆效用的电动机/发电机来告竣电动汽车动能和电能的转化。正在汽车减速或制动时，可逆电机以发电机花样职业，汽车行驶的动能发动发电机将汽车动能转化为的电能并积储正在储能器（蓄电池或超等电容）中；汽车起步或加快时，可逆电机以电动机花样职业，将积储正在储能器中的电能转化为呆滞能给汽车。

Yimin Gao提出了评判制动能量回睹效力的三种制动力分派独揽计谋，正在此根柢上征战了纯电动汽车的制动能量仿确切验模子，针对差别的制动强度举办了仿确切验。

YImin Gao和Mehrdad Ehsani提出了一种基于制动能量接收体系的纯电动汽车和混杂动力汽车ABS体系的独揽计谋，通过精准计划电机制动力门限值，使得再生制动体系与ABS体系可兼容职业。

Hongwei Gao等提出了混杂动力汽车基于开合磁阻电机再生制动的神经收集独揽体系，并内行驶轮回工况下举办了能量回睹效力的阐述。

Panagiotidis等征战了并联式混杂动力汽车的再生制动模子，对再生制动的成果举办仿真盘算和影响要素的阐述斗劲。

Hoon Yeo采用Ⅰ弧线动作前后制动力分派计谋，可是该分派计谋加大了后轮制动器制动力，减小了电机制动力，从而低落了能量接收率，增大了前轮或后轮抱死的或者性。

近年来，天下各国汽车公司都推出了本身的能量接收体系，这些再生制动体系所采用的独揽计谋都斗劲进步：

丰田Prius轿车的ECB制动体系不妨告竣四轮寡少独揽，车辆的常例制动、火速制动、制动能量接收以及防加快打滑独揽等本事只需一套制动体系就或者告竣；

本田Insight轿车的ESP体系同时集成了众种独揽本事，可告竣制动能量接收，车轮防抱死和防加快打滑独揽等性能；

福特公司的Prodigy，日产的Tino和通用的Precept轿车均为新研制出的混杂动力电动汽车，它们的制动体系都具有制动能量接收性能。

目前汽车制动能量接收体系研商重要齐集正在接收制动能量门径、接收制动能量的效力、驱动电机与功率转换器的独揽本事、再生制动独揽计谋、机电复合制动的融合等方面。目前急需处分的制动能量接收体系合节本事题目重要有四个方面：

电动汽车制动能量接收，是进步电动汽车能源效力的一个重要要素。制动能量接收要思考到制动成果、制动能量分派、储能电池的性情、积储能量的操纵等几个方面，然后确定制动储能体系何如告竣。

电动汽车制动时有时平缓，有时很卒然，这就请求储能电池不妨火速转换充放形式而对电池无害，况且不妨高倍率充放电，以实时积储制动能量，也能将储能电池里的能量实时操纵。

电动汽车主流的驱动电池是锂离子电池，锂离子电池的充放电道理是化学响应，它正在充放电之间转换须要时辰，不是粗心的，否则就会对锂电池无益。因而，锂电池是不适合做制动能量接收储能电池的，更不适适用电动汽车的驱动电池单纯地用作对制动能量接收的积储（目前此主张有争议）。目前唯有超等电容具有高倍率充放电和火速转换充放电形式的特征，是真正适适用作制动能量接收的积储部件。

积储正在制动能量接收积储部件里的能量，要赶不才次制动前实时开释出去，瓜葛到放电分派，储能超等电容该当优先开释能量。超等电容的内阻比锂电池大，要使超等电容先放电，就得使超等电容储能部件的电压比驱动电池的电压高，当电动汽车停下来必定时辰时，把超等电容里的能量奉送给锂电池。

司机踩下刹车，使劲差别，须要的制动成果差别，能量接收的水准差别。平缓刹车，可能100%用电子刹车，停留驱动，把电机的能量奉送到超等电容里。要是刹车狠，就要正在接收能量的同时，加上呆滞刹车，差别的使劲，遵守差别的比例分派。

从上面的阐述中可能看出，电动汽车制动能量接收该当是如此一个流程：司机刹车，制动能量接收体系火速接收能量，按照搜聚司机踩下制动器气力的巨细，分派呆滞制动力的巨细，以到达刹车成果。

接收的能量，通过DC-DC积储正在超等电容做成的制动能量接收积储部件中。当车辆停下或熄火必定的时辰后，通过放电DC-DC奉送到驱动电池中。要是车辆没有停，或着随后接连行驶，则起初由接收正在超等电容里的能量，通过放电DC-DC驱动电机，不足的能量，由驱动电池实时补上，随后由驱动电池接连供电。

电动汽车制动能量再生体系重要囊括两个别：电机再生制动个别和古板液压摩擦制动个别。再生制动固然可能接收制动能量并向车轮供给个别制动力，可是电机再生制动成果受电机性情、电池、车速等诸众条目的限度，正在火速制动和高强度制动时不行独立杀青制动请求，为了保障整车制动的安适性，正在采用再生制动的同时，还要采用古板的液压摩擦制动动作辅助。

本文所选电动汽车以锂离子电池组动作整车的动力源，锂离子电池组由20块电压3.65V的单体电池构成，其额定电压为72V，额定容量160Ah。

驱动电机采用四个直流轮毂电机，轮毂电机可能直接装配正在车轮上，免掉了古板电动汽车减速器等传动体系，减轻了整车重量，减削了空间。

馈能电途采用二象限DC/DC变换器，不只起到独揽电机的效用，可能升高电机的充电电压，更好地接收制动能量。

本文选用的电动汽车驱动电机为永磁无刷直流电机。永磁无刷直流电机与其他类型的电机比拟不只行使寿命长，况且还具有启动转矩大、过载材干强、功率密度高、牢靠性好以及爱护用度低等特征，同时永磁无刷直流电机具有精良的呆滞性情，更加实用于调速范畴较宽的电力驱动体系。

电动汽车制动时，可逆电机职业正在发电形态时的条目是：使电机的转速大于理思空载转速，从而使感到电动势大于电枢回途电压，电机处于发电形态，使电动汽车的动能转换成电能反应给蓄电池。直流电机的再生制动分为以下两种形式：

电机正向制动时的电途道理图和呆滞性情差异如图2.5和图2.6所示。电动汽车行驶正在平直途面上时，电途开合S1闭合，电机两头为正向电压，电机职业正在正转电动运转形态。此时，电机的呆滞性情弧线、电动汽车制动能量再生的抑制条目

可接收的制动能量是电动汽车最首要的性情之一，可是电动汽车对制动能量回接管到诸众要素的限制，重要囊括：

蓄电池的充电效力要受到蓄电池的SOC值、蓄电池温度以及充电电流的限度。蓄电池SOC值很高或者温度很高时都不行举办制动能量接收。充电电流过大时，会使蓄电池温度敏捷升高，也不行接收制动能量。

电机不妨供给的制动转矩越大，不妨接收的制动能量越众。电机的再生制动转矩受到发电功率和转速限制，当制动强渡过大时，电机不行餍足制动请求。

为了尽或者众的接收制动能量，应归纳思考制动能量接收的抑制条目，合理摆设接收制动能量的门径、驱动电机及独揽计谋，以进步制动能量接收的效力。

电动汽车的再生制动是正在原制动体系的根柢上增加的，通过对两种制动力的从新配合告竣制动性能。正在此须要处分的两个题目是：

一是何如正在再生制动和呆滞摩擦（液压）制动之间分派所需的总制动力，以接收尽或者众的车辆的动能；

普通，再生制动只对驱动轮有用，为接收尽或者众的能量，必需独揽牵引电机发生特定的制动力，同时，应独揽呆滞制动体系餍足由驾驶员给出的制动力下令。

目前重要有三种差别的制动能量再生独揽计谋：理思制动力分派独揽计谋、最佳制动能量接收独揽计谋、并联制动能量接收独揽计谋。

按照制动踏板处所传感器或制动管途压力取得汽车的制动减速率，当制动减速率小于0.15g，制动力一概由前轮再生制动力供给，后轮上不施加制动力；当制动减速率大于0.15g时，施加正在前后轮上的制动力将依照理思的制动力散布弧线举办分派。

此中，效用正在前轮上的制动力可分为两个别：再生制动力和呆滞摩擦制动力，方今轮所须要的制动力小于电动机所能发生的最大值动力时，则前轮制动力一概由再生制动力供给；方今轮所须要的制动力大于电动机所能发生的最大制动力时，电机将会发生最大的制动力矩，同时，盈利的制动力将由呆滞制动体系予以补足。

理思制动力分派独揽计谋的利益是能宽裕操纵地面附着条目，制动间隔最短，制动时汽车目标安靖性好，同时不妨接收较众的制动能量；毛病是须要精准检测前后轮法向载荷，以及一个智能化水准较高的独揽器，独揽体系庞大。

目前假使最进步的古板汽车都未能告竣前后轮制动力的最优独揽和分派，更况且又加众了特地的电机制动力，这使得融合独揽难度更大。但信托跟着传感本事及ABS独揽本事的连接进取，另日该计谋或者会取得现实利用。

8.2.1当车辆制动强度小于途面附着系数时，正在餍足相干制动准则及车轮不抱死处境下，前后轮制动力可能再必定范畴内蜕变。正在这种处境下，应尽或者众的操纵前轮制动力。

8.2.2要是制动强度远远小于途面附着系数，再生制动力供给整车制动所需的一概制动力，常例制动体系不起效用。

8.2.3附着系数很大时，再生制动力到达最大值，盈利个别由呆滞制动体系供给；附着系数较小时，只用再生制动力制动。

最优能量接收独揽计谋表面上可能最形式限接收制动能量，可是它同时须要对再生制动力和呆滞制动力举办精准独揽，独揽体系庞大，制动安靖性差，告竣它须要高智能化独揽器，本事难度大，修制本钱高，目前来看这一独揽计谋还没有现实利用的或者，只存正在表面研商的价格。

并联再生制动独揽计谋也囊括电机再生制动和呆滞摩擦制动体系，其呆滞摩擦制动力和古板汽车制动力相似按必定比例分派，同时正在驱动轮上施加再生制动力，当制动强度小于0.1时，制动力一概由再生制动力供给，跟着制动强度的增大，再生制动力也慢慢加众，当制动强度大于0.7时，这时属于火速制动，再生制动渐渐较小为零，伺候前后轮制动力分派按最优制动力弧线分派，缩短制动间隔，进步制动安适性。

与前两种独揽计谋比拟，纵然所接收的制动能量相对要小，可是该门径不须要独揽呆滞制动力的巨细，仅须要独揽电机再生制动力的巨细，构造单纯牢靠，修制本钱低，当再生制动失效时，仍可安适制动。

因为并联再生制动体系不调度原车呆滞制动体系参数，呆滞制动与再生制动互相独立，互不影响，电动汽车制动时差异沿两条门途通报制动力。

因为并联再生制动的呆滞制动力不行调，对付双轴驱动的汽车，列入再生制动力后会使制动力分派系数变小，从而导致后轴易于抱死。为了保障制动安适，所施加的电机再生制动力矩不应赶过三个抑制条目轨则的再生制动力矩的上限值。而为了尽或者众的接收制动能量，进步能量接收率，应宽裕操纵电机再生制动，进步其正在整车制动力中所占比例。

制订并联再生制动独揽计谋重要正在于判定是否举办再生制动以及确定再生制动力的巨细。通过医治电机再生制动力的巨细，可能使整车制动力分派系数正在合理区间蜕变，如此就可能再保障制动安适的条件下，宽裕操纵电机举办再生制动，从而接收更众的制动能量。

因为z≤0.1时ECE准则对制动力分派未作限度，况且都会轮回工况下制动强度蜕变较小，因而可能对并联再生制动独揽计谋举办订正：撤废制动踏板的空行程阶段，并限度空行程范畴内的制动强度z≤0.1，当z≤0.1时，只采用电机再生制动。

当0.1＜z＜0.7时，按并联再生独揽计谋分派制动力；当z≥0.7时，制动力全部由呆滞制动力供给。

中国乘用车能耗评判普通采用欧洲油耗和排放评定准绳(NEDC)工况。研商新能源汽车制动能量接收，也斗劲适合NEDC市区工况；同时整车质料对制动能量接收的影响较大，整车质料越大，制动能量接收获果越好。

外洋整车制动能量接收评判目标有美国ERP准则中的制动能量接收体系效力、续驶里程奉献率和制动间隔蜕变。我国相干企业和研商机构常用的新能源汽车能耗经济性评判目标囊括制动能量接收对整车续驶里程或能量破费率的奉献率。

其测试门径参考《电动汽车能量破费率和续驶里程试验门径(GB/T 18386-2005)》，差异开启和合上制动能量接收性能，正在车辆等速行驶续驶里程根基相仿的条件下，通过NEDC市区轮回的续驶里程蜕变来评判制动能量接收获果。

国内企业中，比亚迪通过丈量正在制动流程中接收到动力电池包中的电量与划一形态下没有制动能量接收体系的电动汽车耗电量之比来评判制动能量的接收获果。经丈量，其某款电动车的制动能量接收率可到达19%。

据悉，中国汽车本事研商核心仍然滥觞对制动能量接收评判编制门径的验证职业，以求进一步完整评判门径，征战科学客观的电动汽车制动能量接收本事编制，鼓动电动汽车本事起色，为国家制订相干战略和本事准绳准则供给参考依照。