电动汽车再生制动国内外市场研究现状

简介：与传统汽车相比，电动汽车有一个绝对的优势，那就是在制动过程中可以回收部分制动能量。

制动能量回收也称为再生制动。

是指在车辆制动过程中，控制电机工作在发电状态，将车辆行驶的机械能转化为电能，储存在电池等储能系统中。

，实现部分制动能量的回收；电机发电的同时会产生制动扭矩，通过传动系统传递到车轮，从而使汽车减速。

然而，传统车辆制动时的惯性能全部通过摩擦转化为热能。

电机再生制动技术可有效延长车辆续驶里程，提高能源利用效率；由于电机承担了部分所需的制动力矩，因此制动器所承担的摩擦制动力矩可以相应减少，因此电机再生制动技术还可以降低摩擦制动器的热负荷，减少制动盘的磨损，并且提高车辆的制动安全性和经济性。

城市工况下，车辆需要更频繁地进行停车、减速、怠速等过程，因此电机再生制动技术具有更加可观的经济效益和社会效益。

1 国外研究现状 对于电动汽车再生制动与液压制动的协调控制，国外许多专家都做了相关研究。

2016年，美国德克萨斯A M大学的高一民等人提出了轮毂电机前轮驱动电动汽车三种不同制动强度下的制动力分配控制策略，并在城市中测试了混合动力电动汽车模型工作环境。

进行了模拟和分析。

2007年，美国Michahian大学的Panagiotidis、Ddagrammatikas等人建立了相应的再生制动系统模型，并对并联式混合动力电动汽车进行了系统的仿真分析，以分析影响制动能量回收的因素。

2017年，高益民还与Mehrdad Ehsani合作发表论文，提出需要合理区分轻制动和紧急制动等不同制动情况，并在车轮趋向时适当调整液压制动扭矩和再生制动。

锁。

动力扭矩的分配比例是为了尽可能回收车辆的制动能量，同时保持车辆制动时的安全性和稳定性。

2016年，美国德克萨斯A M大学高宏伟等研究人员提出了一种基于神经网络算法的开关磁阻电机混合动力汽车的再生制动控制策略，并建立了相应的仿真模型进行循环工况下的仿真。

状况。

进行了仿真分析，仿真结果表明该控制策略能够在很大程度上回收部分制动能量。

2006年，S.R.Cikanek和K.E.Bailey对再生制动扭矩和传统液压制动扭矩的分配进行了许多研究。

他们的研究表明：在电动汽车允许的范围内，应尽可能增加电机再生制动系统。

动态扭矩占总扭矩的比例可以最大限度地提高制动能量回收率。

2016年，韩国成均馆大学Yeo等领导提出了基于模糊控制算法的四轮驱动混合动力汽车再生制动力分配控制策略，建立了混合动力汽车仿真模型，并进行了半实物仿真对模型进行测试。

仿真结果表明，该控制策略实现了再生制动系统和液压制动系统的协调控制。

再生制动技术也应用在国外一些汽车公司开发的新能源汽车上。

代表车型有丰田汽车公司的普锐斯、福特汽车公司的Escape、本田汽车公司的EVPlus、INSIGHT等车型。

普锐斯是日本丰田汽车公司2001年生产的混合动力汽车，其制动系统包括再生制动系统和液压制动系统。

普锐斯采用最大能量回收控制策略。

当驾驶员踩下制动踏板时，THS II系统可以协调再生制动扭矩和液压制动扭矩的分配关系，优先使用电机再生制动。

该车制动距离短，制动能量回收效率高，其控制系统考虑了制动时行车安全和降低能耗的要求。

福特汽车公司生产的混合动力Escape汽车采用了线对线电液再生制动系统。

其制动系统采用线控技术和机电制动器取代液压制动系统，减速制动时可通过。

再生制动技术回收部分制动能量。

在美国环境保护署的评估中，混合动力Escape在城市行驶工况下的燃油经济性比配备传统V-6发动机的福特Escape至少高出75%。

本田汽车公司2017年推出的电动汽车EV Plus的制动系统也采用了电机再生制动技术。

其制动系统采用真空泵作为制动助力器的动力源，制动ECU用于控制真空泵和补偿阀。

该开关还可以确定汽车制动时所需的电机再生制动扭矩的大小。

当驾驶员踩下制动踏板时，电机工作在发电状态，同时产生制动扭矩，使汽车减速。

电机产生的电能通过PCU进入储能系统，从而回收部分制动能量。

此外，本田汽车公司还在其开发的混合动力汽车INSIGHT的制动系统中采用了再生制动技术。

其制动系统是基于液压系统、ISG电机和发动机油门控制技术的双系统。

由功率分配系数控制的再生制动系统。

2 国内研究现状 国内研究机构和各大高校也对汽车再生制动技术进行了一些研究，并取得了不少研究成果。

2016年，武汉理工大学郭学勋、张静等人综合考虑电池SOC、电机再生能力等限制因素，建立了线控再生制动系统模型，并利用HEVSM混合动力汽车仿真研究平台对混合动力电动汽车HEV的制动能量回收能力进行了仿真研究。

2017年，清华大学罗玉功等人设计了基于最优理论的混合动力汽车制动力分配策略，建立了仿真模型，并对模型在中、低制动强度下进行了仿真分析。

仿真结果表明，该制动力分配策略可以提高混合动力汽车的制动响应速度，使制动能量回收率提高约10%。

2016年，武汉理工大学郑伟提出了混合动力汽车基于模糊控制算法的再生制动系统与液压制动系统协调控制策略，建立了混合动力汽车再生制动与液压制动协调控制系统。

对模型进行了仿真和分析。

仿真结果表明，该控制策略能够回收部分制动能量，降低尾气排放和整车油耗。

2016年，上海交通大学彭东以混合动力汽车为研究对象，在综合考虑制动安全性和制动能量回收率的同时，提出了电机再生制动系统与传统液压制动系统的协同控制。

策略，建立了混合动力汽车制动系统模型，并对模型进行了仿真分析。

此外，还进行了实车道路测试和底盘测功机测试。

2016年，吉林大学郑宏宇、徐文凯等人提出了适合四轮轮毂电机驱动的电动轮汽车的再生制动控制策略，并基于CarSim软件和Matlab/Simulink软件建立了电动轮汽车控制策略。

汽车模型并进行仿真分析。

仿真结果表明，再生制动控制策略能够有效分配电动轮车辆前后轴的电制动力和液压制动力，且具有较高的制动能量回收效率。

2017年，重庆大学杨阳、邹家航等人设计了一种基于ABS硬件的混合动力汽车再生制动压力协调控制系统。

该系统可以实现再生制动和制动功能下的压力协调控制，并且基于AMEsim。

利用Simulink软件建立联合仿真模型，对恒定制动强度、可变制动强度、纯ABS模式和综合制动模式等多种制动工况进行仿真分析。

仿真结果表明，制动时电机能够对小车进行制动。

可以回收一定量的制动能量。

2017年，吉林大学赖浩翔设计了混合动力汽车前后轴制动力分配策略以及再生制动力逻辑阈值控制策略和模糊控制策略。

他在ADVISOR软件下建立了数学模型并进行了仿真分析，验证了所建模型和提出的控制策略的有效性。

2016年，吉林大学宋世新、王庆年等人对四轮轮毂电机驱动的电动轮车电液复合制动系统进行了分析，并参考了几种典型的再生制动控制策略，提出了适合该车的解决方案。

电动轮式车辆。

再生制动系统控制策略。

在此基础上，利用AMESim软件建立电动轮式汽车、车辆行驶工况和驾驶员模型，并利用NEDC工况对电动轮式汽车和普通电动汽车进行仿真分析。

仿真结果表明：该再生制动系统控制策略适用于电动轮式汽车，使得电动轮式汽车的制动能量回收率高于普通电动汽车。