纯电动汽车再生制动研究-汽车电子工程专业毕业论文.docx

Regenerative Braking Research of Pure Electric Vehicle
A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
By Chen Bin
Supervised by Prof. Qin Datong Major: Vehicle Electronic Engineering
College of Mechanical Engineering of Chongqing University, Chongqing, China May, 2011
摘 要
电动汽车相比传统燃油汽车的一大显著优势就是能够进行再生制动。电动汽车进行再生制动,可以实现部分制动能量的回收再利用,有效的降低了整车能量消耗,延长续驶里程。同时还可以减少制动器摩擦片的磨损。
为了在保证整车制动安全性的前提下,尽可能的回收制动能量,需要制定合理的再生制动控制策略。本文以长安奔奔 mini 纯电动汽车为研究对象,在分析整车制动系统结构的基础上,提出了并联再生制动控制策略。并通过建立整车再生制动模型进行仿真分析,根据仿真分析结果对所提出的并联再生制动控制策略进行改进,其主要研究内容如下:
①分析了纯电动汽车制动系统的结构。根据整车制动性能要求,考虑了电机、电池的工作特性以及 ECE 法规对车辆再生制动的影响。从理论上分析计算出满足 ECE 制动法规的纯电动汽车制动力分配系数变化范围,并计算了电机峰值转矩与电池充电功率对再生制动的限制,为制定再生制动控制策略提供理论依据。
②在分析多种循环工况制动强度分布的基础上,制定了并联再生制动控制策略,并在确定实际电机再生制动力时,引入车速影响因子及电池 SOC 影响因子, 保证电机制动力平缓变化,优化驾驶员制动感觉。获取了电机电池联合高效工作曲线,制定了再生制动换挡控制策略。
③根据汽车纵向动力学理论,建立了纯电动汽车再生制动系统模型。为对比分析不同的再生制动控制策略,模型集成了多种再生制动控制策略,为验证控制策略的正确性提供了必要的仿真平台。
④在常规制动工况及循环工况下对所提出的并联再生制动控制策略进行了仿真分析,并根据仿真结果对并联再生制动控制策略进行了改进,提出了两种改进方案。对比仿真结果分析了固定档与两档传动系统方案对再生制动能量回收的影响。
关键词:纯电动汽车,再生制动,控制策略,仿真分析
ABSTRACT
Regenerative braking is one of important functions of pure electric vehicle, which can not only ensure the prerequisite of braking performance but also realize the recycle of braking energy. Moreover, regenerative braking can reduce energy consumption, extend driving range as well as reduce the abrasion of the friction disk.
In order to ensure the prerequisite of braking safety and recycle more energy, it is necessary to work out an appropriate control strategy. This paper focus on Chang An mini pure electric vehicle, based on the analysis of braking system structure, bring up the parallel connection regenerative braking control strategy. Establish the regenerative braking model and carry out the simulation analysis as well as improve the control strategy which brought up before based on the simulation results. The main research work in this paper is as follows:
① Analyze