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《EV再生制動系統(tǒng)的建模與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第23卷第4期武漢理工大學(xué)學(xué)報信息與管理工程版Vol.23No.42001年12月JOURNALOFWUT(INFORMATION&MANAGEMENTENGINEERING)Dec.2001文章編號:1007-144X(2001)04-0102-04EV再生制動系統(tǒng)的建模與仿真王子杰,黃妙華,鄧亞東(武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院,湖北武漢430070)摘要:電動汽車的一個重要的優(yōu)點就是它具有再生制動能力,可以將制動過程中的動能回收,節(jié)約能源并增加汽車的續(xù)駛里程。文中對汽車中可再生制動的能量進行了分析,并提出了在
2、電動汽車仿真中如何實現(xiàn)再生制動的建模和仿真。最后給出了仿真結(jié)果和再生制動系統(tǒng)在能量傳遞過程中的能量損失情況。關(guān)鍵詞:再生制動;電動汽車;制動系統(tǒng)中圖法分類號:U273文獻標識碼:A1引言的損失。另外一個影響制動能量回收的因素是,在再生制動時,制動能量通過電動機轉(zhuǎn)化為電電動汽車具有無排放,低噪聲的優(yōu)點,它是能,而電動機吸收制動能量的能力依賴于電動機一種環(huán)保型產(chǎn)品,目前正受到國家有關(guān)部門的提的速度,在其速度范圍內(nèi)制動時,可再生的能量倡而成為發(fā)展的熱點。電動汽車與傳統(tǒng)車輛的與車速基本上成正比。當所需要的制動能量超
3、一個最重要的區(qū)別便是,電動汽車可以實現(xiàn)再生出能量回收系統(tǒng)的范圍時,電動機可以吸收的能制動,能回收一部分傳統(tǒng)車輛在制動過程中損失量將保持不變,超出的這部分能量就要被摩擦制的能量。動系統(tǒng)所吸收。所謂再生制動,是指在車輛減速或制動時,由此看來,傳統(tǒng)的摩擦制動也是必需的。一將其中一部分動能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。方面,單純的再生制動不能給駕駛者在制動時提現(xiàn)在的大多數(shù)電動車上,再生制動是通過將牽引供很好的感覺,容易使他們產(chǎn)生錯覺;另一方面,電動機作為發(fā)電機,使車輪產(chǎn)生制動力矩并給蓄在汽車需要緊急制動時,摩擦制動將起到關(guān)鍵性電
4、池充電來實現(xiàn)的。驅(qū)動系統(tǒng)的再生制動功能的作用。只有將再生制動與摩擦制動有效結(jié)合,是非常重要的,據(jù)美國對電動汽車的實際運行測才能產(chǎn)生一個高效的制動系統(tǒng)。試結(jié)果表明,再生制動給作為儲能動力源的蓄電在設(shè)計再生制動系統(tǒng)時,必須協(xié)調(diào)好回收的池補充的能量,能使電動汽車一次充電后行駛的再生制動能量的量與系統(tǒng)的復(fù)雜性、開發(fā)成本和里程增加10%~25%。例如豐田的Prius可以回制動安全性之間的關(guān)系[1]。收大約30%的能量,否則這部分能量將會由摩擦圖1為用來檢測汽車燃油消耗量和燃油經(jīng)制動而以熱的形式散失掉。濟性的幾個典型的城市行駛工
5、況圖。我國采用[2]的是轎車25工況循環(huán),日本采用的1015工況2制動能量的分析[3]循環(huán),美國采用的是UDDS城市工況循環(huán)。從這些工況圖上可以看出,汽車行駛過程中速度變實際上,并不是所有的動能或者制動能量都化較大,可回收利用的能量非常多。可以再生。在純電動車或混合動力電動汽車上,在圖2中,加速度為負的部分表示車輛減只有驅(qū)動輪上的制動能量可以沿著與之相連接速,需要制動。圖2中功率為負的部分即表示制的驅(qū)動軸傳送到能量儲存系統(tǒng),另一部分的制動動消耗的能量,此部分的能量即為可以回收利用能量將由車輪上的摩擦制動而以熱的形式
6、散失的能量。若將此部分能量利用起來,可以增加電掉。同時,在制動能量回收的過程中,能量傳遞動車行駛里程,提高車輛的整體性能。環(huán)節(jié)和能量儲存系統(tǒng)的各部件也將會造成能量收稿日期:2001-06-25.作者簡介:王子杰(1976-),男,山東鄆城人,武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院碩士研究生.基金項目:湖北省經(jīng)委預(yù)研資助項目(9952013259).第23卷第4期王子杰等:EV再生制動系統(tǒng)的建模與仿真1033建模3.1制動力分配模型根據(jù)前述原因,再生制動與摩擦制動同時存在。在所需要的總的制動力中,假設(shè)X%的制動
7、力由再生制動提供,另外(100-X)%的制動力由摩擦制動提供。X是一個與車輛行駛速度及電動機性能有關(guān)的系數(shù),在一般情況下,再生制動在低速時的值要小于在高速時的值。在X%被用來進行再生制動的能量中,除去能量流動過程中各種部件(如變速箱、電動機/控制器、能量儲存系統(tǒng))的消耗和損失,最后才是能量儲存系統(tǒng)所獲得的能量。制動力分配如圖3所示,制動力分配模型如圖4所示。前輪摩擦制動力=前輪摩擦制動系數(shù)fr總制動力后輪摩擦制動力=(1-前輪摩擦制動系數(shù)fr-前輪再生制動系數(shù)re)總制動力再生制動力=總制動力-前輪摩擦制動力-后
8、輪摩擦制動力3.2車輛功率再生模型國外測試電動汽車行駛里程常采用多工況道路循環(huán)實驗法。再生能量流動路線如圖5所示。假定電動汽車在某工況下行駛,即將城市循環(huán)工況作為電動車的再生能量傳輸路徑的輸入,然后104武漢理工大學(xué)學(xué)報信息與管理工程版2001年12月由所需的速度路線,根據(jù)汽車行駛方程式和功率種損失),即為差速器處
