1、研究制動(dòng)能量回收的背景和意義

在電動(dòng)汽車(chē)研究中，如何研制高性能儲(chǔ)能設(shè)備、如何提高能量利用率，是所有研究中比較重要的兩個(gè)方面。盡管蓄電池技術(shù)發(fā)展迅速，但受經(jīng)濟(jì)性、安全性等因素制約，難以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)重大突破。因此如何提高電動(dòng)汽車(chē)的能量利用率是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。

研究制動(dòng)能量再生對(duì)提高電動(dòng)汽車(chē)的能量利用率非常有意義。汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，汽車(chē)的動(dòng)能通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)化為熱量消耗掉，大量的能量被浪費(fèi)掉。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，在幾種典型城市工況下，汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由摩擦制動(dòng)消耗的能量占汽車(chē)總驅(qū)動(dòng)能量的50%左右。

這對(duì)于改善汽車(chē)的能量利用效率、延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程具有重大意義。國(guó)外有關(guān)研究表明，在較頻繁制動(dòng)與起動(dòng)的城市工況運(yùn)行條件下，有效地回收制動(dòng)能量，電動(dòng)汽車(chē)大約可降低15%的能量消耗，可使電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離延長(zhǎng)10%～30%。

因此，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量進(jìn)行回收，意義如下：

·在當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能技術(shù)沒(méi)有重大突破的條件下，回收電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量可以提高電動(dòng)汽車(chē)的能量利用率，增加電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離；

·機(jī)械摩擦制動(dòng)與電制動(dòng)結(jié)合，可以減少機(jī)械摩擦制動(dòng)器的磨損，延長(zhǎng)制動(dòng)器使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本；

·分擔(dān)傳統(tǒng)制動(dòng)器部分制動(dòng)強(qiáng)度，減少汽車(chē)在繁重工作條件下（例如長(zhǎng)下坡）制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量，降低了制動(dòng)器溫度，提高了制動(dòng)系統(tǒng)抗熱衰退的能力，提高了汽車(chē)的安全性和可靠性。

電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)的基本原理是：通過(guò)具有可逆作用的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)能和電能的轉(zhuǎn)化。在汽車(chē)減速或制動(dòng)時(shí)，可逆電機(jī)以發(fā)電機(jī)形式工作，汽車(chē)行駛的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將汽車(chē)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為的電能并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器（蓄電池或超級(jí)電容）中；汽車(chē)起步或加速時(shí)，可逆電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式工作，將儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能給汽車(chē)。

2、國(guó)內(nèi)外制動(dòng)能量再生領(lǐng)域研究狀況

美國(guó)TexasA&M大學(xué)：

YiminGao提出了評(píng)價(jià)制動(dòng)能量回收效率的三種制動(dòng)力分配控制策略，在此基礎(chǔ)上建立了純電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)能量仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，針?duì)不同的制動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。

YIminGao和MehrdadEhsani提出了一種基于制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)ABS系統(tǒng)的控制策略，通過(guò)精確設(shè)計(jì)電機(jī)制動(dòng)力門(mén)限值，使得再生制動(dòng)系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)可兼容工作。

Wicks等建立了城市客車(chē)在市區(qū)行駛循環(huán)工況下的數(shù)學(xué)模型，研究再生制動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能效果。

HongweiGao等提出了混合動(dòng)力汽車(chē)基于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)再生制動(dòng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，并在行駛循環(huán)工況下進(jìn)行了能量回收效率的分析。

Panagiotidis等建立了并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的再生制動(dòng)模型，對(duì)再生制動(dòng)的效果進(jìn)行仿真計(jì)算和影響因素的分析比較。

HoonYeo采用Ⅰ曲線作為前后制動(dòng)力分配策略，但是該分配策略加大了后輪制動(dòng)器制動(dòng)力，減小了電機(jī)制動(dòng)力，從而降低了能量回收率，增大了前輪或后輪抱死的可能性。

近年來(lái)，世界各國(guó)汽車(chē)公司都推出了自己的能量回收系統(tǒng)，這些再生制動(dòng)系統(tǒng)所采用的控制策略都比較先進(jìn)：

豐田Prius轎車(chē)的ECB制動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)四輪單獨(dú)控制，車(chē)輛的常規(guī)制動(dòng)、緊急制動(dòng)、制動(dòng)能量回收以及防加速打滑控制等技術(shù)只需一套制動(dòng)系統(tǒng)就可能實(shí)現(xiàn)；

本田Insight轎車(chē)的ESP系統(tǒng)同時(shí)集成了多種控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收，車(chē)輪防抱死和防加速打滑控制等功能；

福特公司的Prodigy，日產(chǎn)的Tino和通用的Precept轎車(chē)均為新研制出的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，它們的制動(dòng)系統(tǒng)都具有制動(dòng)能量回收功能。

3、制動(dòng)能量回收要解決的問(wèn)題

目前汽車(chē)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究主要集中在回收制動(dòng)能量方法、回收制動(dòng)能量的效率、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與功率轉(zhuǎn)換器的控制技術(shù)、再生制動(dòng)控制策略、機(jī)電復(fù)合制動(dòng)的協(xié)調(diào)等方面。目前急需解決的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題主要有四個(gè)方面：

·制動(dòng)穩(wěn)定性問(wèn)題

·制動(dòng)能量回收的充分性問(wèn)題

·制動(dòng)踏板平穩(wěn)性問(wèn)題

·符合制動(dòng)協(xié)調(diào)兼容問(wèn)題

4、制動(dòng)能量回收要考慮的幾個(gè)因素

電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回收，是提高電動(dòng)汽車(chē)能源效率的一個(gè)主要因素。制動(dòng)能量回收要考慮到制動(dòng)效果、制動(dòng)能量分配、儲(chǔ)能電池的特性、儲(chǔ)存能量的利用等幾個(gè)方面，然后確定制動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)。

4.1、儲(chǔ)能電池的特點(diǎn)：

電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)有時(shí)緩慢，有時(shí)很突然，這就要求儲(chǔ)能電池能夠迅速轉(zhuǎn)換充放模式而對(duì)電池?zé)o害，而且能夠高倍率充放電，以及時(shí)儲(chǔ)存制動(dòng)能量，也能將儲(chǔ)能電池里的能量及時(shí)利用。

電動(dòng)汽車(chē)主流的驅(qū)動(dòng)電池是鋰離子電池，鋰離子電池的充放電原理是化學(xué)反應(yīng)，它在充放電之間轉(zhuǎn)換需要時(shí)間，不是隨意的，不然就會(huì)對(duì)鋰電池有害。因此，鋰電池是不適合做制動(dòng)能量回收儲(chǔ)能電池的，更不適合用電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電池簡(jiǎn)單地用作對(duì)制動(dòng)能量回收的儲(chǔ)存（目前此觀點(diǎn)有爭(zhēng)議）。目前只有超級(jí)電容具有高倍率充放電和迅速轉(zhuǎn)換充放電模式的特點(diǎn)，是真正適合用作制動(dòng)能量回收的儲(chǔ)存部件。

4.2、儲(chǔ)存能量的利用：

儲(chǔ)存在制動(dòng)能量回收儲(chǔ)存部件里的能量，要趕在下次制動(dòng)前及時(shí)釋放出去，牽涉到放電分配，儲(chǔ)能超級(jí)電容應(yīng)該優(yōu)先釋放能量。超級(jí)電容的內(nèi)阻比鋰電池大，要使超級(jí)電容先放電，就得使超級(jí)電容儲(chǔ)能部件的電壓比驅(qū)動(dòng)電池的電壓高，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)停下來(lái)一定時(shí)間時(shí)，把超級(jí)電容里的能量饋送給鋰電池。

4.3、制動(dòng)效果和制動(dòng)能量分配：

司機(jī)踩下剎車(chē)，用力不同，需要的制動(dòng)效果不同，能量回收的程度不同。緩慢剎車(chē)，可以100%用電子剎車(chē)，停止驅(qū)動(dòng)，把電機(jī)的能量饋送到超級(jí)電容里。如果剎車(chē)狠，就要在回收能量的同時(shí)，加上機(jī)械剎車(chē)，不同的用力，按照不同的比例分配。

從上面的分析中可以看出，電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回收應(yīng)該是這樣一個(gè)過(guò)程：司機(jī)剎車(chē)，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)迅速回收能量，根據(jù)采集司機(jī)踩下制動(dòng)器力量的大小，分配機(jī)械制動(dòng)力的大小，以達(dá)到剎車(chē)效果。

回收的能量，通過(guò)DC-DC儲(chǔ)存在超級(jí)電容做成的制動(dòng)能量回收儲(chǔ)存部件中。當(dāng)車(chē)輛停下或熄火一定的時(shí)間后，通過(guò)放電DC-DC饋送到驅(qū)動(dòng)電池中。如果車(chē)輛沒(méi)有停，或著隨后繼續(xù)行駛，則首先由回收在超級(jí)電容里的能量，通過(guò)放電DC-DC驅(qū)動(dòng)電機(jī)，不夠的能量，由驅(qū)動(dòng)電池及時(shí)補(bǔ)上，隨后由驅(qū)動(dòng)電池繼續(xù)供電。

5、制動(dòng)能量再生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案

電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量再生系統(tǒng)主要包括兩部分：電機(jī)再生制動(dòng)部分和傳統(tǒng)液壓摩擦制動(dòng)部分。再生制動(dòng)雖然可以回收制動(dòng)能量并向車(chē)輪提供部分制動(dòng)力，但是電機(jī)再生制動(dòng)效果受電機(jī)特性、電池、車(chē)速等諸多條件的限制，在緊急制動(dòng)和高強(qiáng)度制動(dòng)時(shí)不能獨(dú)立完成制動(dòng)要求，為了保證整車(chē)制動(dòng)的安全性，在采用再生制動(dòng)的同時(shí)，還要采用傳統(tǒng)的液壓摩擦制動(dòng)作為輔助。

電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)主要由能量存儲(chǔ)裝置、可逆電機(jī)、饋能電路（電機(jī)控制器）組成。

本文所選電動(dòng)汽車(chē)以鋰離子電池組作為整車(chē)的動(dòng)力源，鋰離子電池組由20塊電壓3.65V的單體電池組成，其額定電壓為72V，額定容量160Ah。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用四個(gè)直流輪轂電機(jī)，輪轂電機(jī)可以直接安裝在車(chē)輪上，免掉了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)減速器等傳動(dòng)系統(tǒng)，減輕了整車(chē)重量，節(jié)約了空間。

饋能電路采用二象限D(zhuǎn)C/DC變換器，不僅起到控制電機(jī)的作用，可以升高電機(jī)的充電電壓，更好地回收制動(dòng)能量。

本文選用的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為永磁無(wú)刷直流電機(jī)。永磁無(wú)刷直流電機(jī)與其他類(lèi)型的電機(jī)相比不僅使用壽命長(zhǎng)，而且還具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、功率密度高、可靠性好以及維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)，同時(shí)永磁無(wú)刷直流電機(jī)具有良好的機(jī)械特性，尤其適用于調(diào)速范圍較寬的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

6、再生制動(dòng)時(shí)的電機(jī)機(jī)械特性分析

電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，可逆電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)時(shí)的條件是：使電機(jī)的轉(zhuǎn)速大于理想空載轉(zhuǎn)速，從而使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于電樞回路電壓，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，使電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能反饋給蓄電池。直流電機(jī)的再生制動(dòng)分為以下兩種方式：

6.1正向再生制動(dòng)

電機(jī)正向制動(dòng)時(shí)的電路原理圖和機(jī)械特性分別如圖2.5和圖2.6所示。電動(dòng)汽車(chē)行駛在平直路面上時(shí)，電路開(kāi)關(guān)S1閉合，電機(jī)兩端為正向電壓，電機(jī)工作在正轉(zhuǎn)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，電機(jī)的機(jī)械特性曲線1與負(fù)載特性曲線2相交于A點(diǎn)，如圖2.6所示。

7、電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量再生的約束條件

可回收的制動(dòng)能量是電動(dòng)汽車(chē)最重要的特性之一，但是電動(dòng)汽車(chē)對(duì)制動(dòng)能量回收受到諸多因素的制約，主要包括：

7.1行駛工況

行駛工況不同，汽車(chē)的制動(dòng)頻率不一樣，從而可回收的制動(dòng)能量不同。

7.2蓄電池

蓄電池的充電效率要受到蓄電池的SOC值、蓄電池溫度以及充電電流的限制。蓄電池SOC值很高或者溫度很高時(shí)都不能進(jìn)行制動(dòng)能量回收。充電電流過(guò)大時(shí)，會(huì)使蓄電池溫度快速升高，也不能回收制動(dòng)能量。

7.3電機(jī)因素

電機(jī)能夠提供的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大，能夠回收的制動(dòng)能量越多。電機(jī)的再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩受到發(fā)電功率和轉(zhuǎn)速制約，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大時(shí)，電機(jī)不能滿(mǎn)足制動(dòng)要求。

7.4控制策略

為了保證在制動(dòng)安全的條件下實(shí)現(xiàn)能量充分回收，需要合理設(shè)計(jì)再生制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)的分配關(guān)系

7.5驅(qū)動(dòng)型式

再生制動(dòng)系統(tǒng)只能回收驅(qū)動(dòng)輪上的制動(dòng)能量。

為了盡可能多的回收制動(dòng)能量，應(yīng)綜合考慮制動(dòng)能量回收的約束條件，合理配置回收制動(dòng)能量的方法、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制策略，以提高制動(dòng)能量回收的效率。

8、電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量再生控制策略

電動(dòng)汽車(chē)的再生制動(dòng)是在原制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加的，通過(guò)對(duì)兩種制動(dòng)力的重新匹配實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。在此需要解決的兩個(gè)問(wèn)題是：

一是如何在再生制動(dòng)和機(jī)械摩擦（液壓）制動(dòng)之間分配所需的總制動(dòng)力，以回收盡可能多的車(chē)輛的動(dòng)能；

二是如何在前后輪軸上分配總制動(dòng)力，以達(dá)到穩(wěn)定的制動(dòng)效果。

通常，再生制動(dòng)只對(duì)驅(qū)動(dòng)輪有效，為回收盡可能多的能量，必須控制牽引電機(jī)產(chǎn)生特定的制動(dòng)力，同時(shí)，應(yīng)控制機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)滿(mǎn)足由駕駛員給出的制動(dòng)力命令。

目前主要有三種不同的制動(dòng)能量再生控制策略：理想制動(dòng)力分配控制策略、最佳制動(dòng)能量回收控制策略、并聯(lián)制動(dòng)能量回收控制策略。

8.1理想制動(dòng)力分配控制策略

根據(jù)制動(dòng)踏板位置傳感器或制動(dòng)管路壓力獲得汽車(chē)的制動(dòng)減速度，當(dāng)制動(dòng)減速度小于0.15g，制動(dòng)力全部由前輪再生制動(dòng)力提供，后輪上不施加制動(dòng)力；當(dāng)制動(dòng)減速度大于0.15g時(shí)，施加在前后輪上的制動(dòng)力將依據(jù)理想的制動(dòng)力分布曲線進(jìn)行分配。

其中，作用在前輪上的制動(dòng)力可分為兩部分：再生制動(dòng)力和機(jī)械摩擦制動(dòng)力，當(dāng)前輪所需要的制動(dòng)力小于電動(dòng)機(jī)所能產(chǎn)生的最大值動(dòng)力時(shí)，則前輪制動(dòng)力全部由再生制動(dòng)力提供；當(dāng)前輪所需要的制動(dòng)力大于電動(dòng)機(jī)所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力時(shí)，電機(jī)將會(huì)產(chǎn)生最大的制動(dòng)力矩，同時(shí)，剩余的制動(dòng)力將由機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)予以補(bǔ)足。

理想制動(dòng)力分配控制策略的優(yōu)點(diǎn)是能充分利用地面附著條件，制動(dòng)距離最短，制動(dòng)時(shí)汽車(chē)方向穩(wěn)定性好，同時(shí)能夠回收較多的制動(dòng)能量；缺點(diǎn)是需要精確檢測(cè)前后輪法向載荷，以及一個(gè)智能化程度較高的控制器，控制系統(tǒng)復(fù)雜。

目前即使最先進(jìn)的傳統(tǒng)汽車(chē)都未能實(shí)現(xiàn)前后輪制動(dòng)力的最優(yōu)控制和分配，更何況又增加了額外的電機(jī)制動(dòng)力，這使得協(xié)調(diào)控制難度更大。但相信隨著傳感技術(shù)及ABS控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)該策略可能會(huì)得到實(shí)際應(yīng)用。

8.2最佳制動(dòng)能量回收控制策略

最佳能量回收控制策略，側(cè)重于最大程度回收制動(dòng)能量，其控制思想為：

8.2.1當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)強(qiáng)度小于路面附著系數(shù)時(shí)，在滿(mǎn)足相關(guān)制動(dòng)法規(guī)及車(chē)輪不抱死情況下，前后輪制動(dòng)力可以再一定范圍內(nèi)變化。在這種情況下，應(yīng)盡可能多的利用前輪制動(dòng)力。

8.2.2如果制動(dòng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于路面附著系數(shù)，再生制動(dòng)力提供整車(chē)制動(dòng)所需的全部制動(dòng)力，常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)不起作用。

8.2.3附著系數(shù)很大時(shí)，再生制動(dòng)力達(dá)到最大值，剩余部分由機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)提供；附著系數(shù)較小時(shí)，只用再生制動(dòng)力制動(dòng)。

最優(yōu)能量回收控制策略理論上可以最大限度回收制動(dòng)能量，但是它同時(shí)需要對(duì)再生制動(dòng)力和機(jī)械制動(dòng)力進(jìn)行精確控制，控制系統(tǒng)復(fù)雜，制動(dòng)穩(wěn)定性差，實(shí)現(xiàn)它需要高智能化控制器，技術(shù)難度大，制造成本高，目前來(lái)看這一控制策略還沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用的可能，只存在理論研究的價(jià)值。

8.3并聯(lián)再生制動(dòng)控制策略

并聯(lián)再生制動(dòng)控制策略也包括電機(jī)再生制動(dòng)和機(jī)械摩擦制動(dòng)系統(tǒng)，其機(jī)械摩擦制動(dòng)力和傳統(tǒng)汽車(chē)制動(dòng)力一樣按一定比例分配，同時(shí)在驅(qū)動(dòng)輪上施加再生制動(dòng)力，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度小于0.1時(shí)，制動(dòng)力全部由再生制動(dòng)力提供，隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增大，再生制動(dòng)力也逐步增加，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度大于0.7時(shí)，這時(shí)屬于緊急制動(dòng)，再生制動(dòng)逐漸較小為零，伺候前后輪制動(dòng)力分配按最優(yōu)制動(dòng)力曲線分配，縮短制動(dòng)距離，提高制動(dòng)安全性。

與前兩種控制策略相比，盡管所回收的制動(dòng)能量相對(duì)要小，但是該方法不需要控制機(jī)械制動(dòng)力的大小，僅需要控制電機(jī)再生制動(dòng)力的大小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造成本低，當(dāng)再生制動(dòng)失效時(shí)，仍可安全制動(dòng)。

9、四輪驅(qū)動(dòng)控制能量回收控制策略

四輪驅(qū)動(dòng)下制動(dòng)能量回收控制策略主要考慮三部分內(nèi)容：

一是摩擦制動(dòng)力與電機(jī)再生制動(dòng)力的分配關(guān)系；

二是前后軸摩擦制動(dòng)力的分配關(guān)系；

三是前后軸電機(jī)再生制動(dòng)力的分配關(guān)系。

同時(shí)制動(dòng)能量回收控制策略還要符合以下要求：

·制動(dòng)安全；

·盡可能多的回收制動(dòng)能量；

·再生制動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低制造成本。

由于并聯(lián)再生制動(dòng)系統(tǒng)不改變?cè)?chē)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，機(jī)械制動(dòng)與再生制動(dòng)相互獨(dú)立，互不影響，電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)分別沿兩條路線傳遞制動(dòng)力。

由于并聯(lián)再生制動(dòng)的機(jī)械制動(dòng)力不可調(diào)，對(duì)于雙軸驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，加入再生制動(dòng)力后會(huì)使制動(dòng)力分配系數(shù)變小，從而導(dǎo)致后軸易于抱死。為了保證制動(dòng)安全，所施加的電機(jī)再生制動(dòng)力矩不應(yīng)超過(guò)三個(gè)約束條件規(guī)定的再生制動(dòng)力矩的上限值。而為了盡可能多的回收制動(dòng)能量，提高能量回收率，應(yīng)充分利用電機(jī)再生制動(dòng)，提高其在整車(chē)制動(dòng)力中所占比例。

制定并聯(lián)再生制動(dòng)控制策略主要在于判斷是否進(jìn)行再生制動(dòng)以及確定再生制動(dòng)力的大小。通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)再生制動(dòng)力的大小，可以使整車(chē)制動(dòng)力分配系數(shù)在合理區(qū)間變化，這樣就可以再保證制動(dòng)安全的前提下，充分利用電機(jī)進(jìn)行再生制動(dòng)，從而回收更多的制動(dòng)能量。

由于z≤0.1時(shí)ECE法規(guī)對(duì)制動(dòng)力分配未作限制，而且城市循環(huán)工況下制動(dòng)強(qiáng)度變化較小，因此可以對(duì)并聯(lián)再生制動(dòng)控制策略進(jìn)行改進(jìn)：取消制動(dòng)踏板的空行程階段，并限制空行程范圍內(nèi)的制動(dòng)強(qiáng)度z≤0.1，當(dāng)z≤0.1時(shí)，只采用電機(jī)再生制動(dòng)。

當(dāng)0.1＜z＜0.7時(shí)，按并聯(lián)再生控制策略分配制動(dòng)力；當(dāng)z≥0.7時(shí)，制動(dòng)力完全由機(jī)械制動(dòng)力提供。

10、結(jié)論與展望

目前我國(guó)制動(dòng)能量回收缺乏統(tǒng)一的測(cè)評(píng)指標(biāo)，目前主要采用理論計(jì)算法，來(lái)反映車(chē)輛實(shí)際的能耗狀況。

中國(guó)乘用車(chē)能耗評(píng)價(jià)一般采用歐洲油耗和排放評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(NEDC)工況。研究新能源汽車(chē)制動(dòng)能量回收，也比較適合NEDC市區(qū)工況；同時(shí)整車(chē)質(zhì)量對(duì)制動(dòng)能量回收的影響較大，整車(chē)質(zhì)量越大，制動(dòng)能量回收效果越好。

國(guó)外整車(chē)制動(dòng)能量回收評(píng)價(jià)指標(biāo)有美國(guó)ERP法規(guī)中的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)效率、續(xù)駛里程貢獻(xiàn)率和制動(dòng)距離變化。我國(guó)相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)常用的新能源汽車(chē)能耗經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括制動(dòng)能量回收對(duì)整車(chē)?yán)m(xù)駛里程或能量消耗率的貢獻(xiàn)率。

其測(cè)試方法參考《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法(GB/T18386-2005)》，分別開(kāi)啟和關(guān)閉制動(dòng)能量回收功能，在車(chē)輛等速行駛續(xù)駛里程基本相同的前提下，通過(guò)NEDC市區(qū)循環(huán)的續(xù)駛里程變化來(lái)評(píng)價(jià)制動(dòng)能量回收效果。

國(guó)內(nèi)企業(yè)中，比亞迪通過(guò)測(cè)量在制動(dòng)過(guò)程中回收到動(dòng)力電池包中的電量與同等狀態(tài)下沒(méi)有制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)耗電量之比來(lái)評(píng)價(jià)制動(dòng)能量的回收效果。經(jīng)測(cè)量，其某款電動(dòng)車(chē)的制動(dòng)能量回收率可達(dá)到19%。

據(jù)悉，中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心已經(jīng)開(kāi)始對(duì)制動(dòng)能量回收評(píng)價(jià)體系方法的驗(yàn)證工作，以求進(jìn)一步完善評(píng)價(jià)方法，建立科學(xué)客觀的電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回收技術(shù)體系，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展，為國(guó)家制定相關(guān)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)提供參考依據(jù)。