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四轮毂电机驱动电动汽车制动能量回收控制策略研究
| 论文题名： | 四轮毂电机驱动电动汽车制动能量回收控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;制动力分配;制动能量回收;模糊控制;最大电机制动力 |
| 摘要： | 自工业化以来，传统汽车的普及导致化石燃料等不可再生能源接近枯竭，环境污染日趋严重。近年来节能减排政策上升到国家战略层面，绿色交通出行意识深入人心，汽车未来发展转向电动化和绿色化已是大势所趋。但受限于续驶里程有限、电池寿命短和初始成本高等不足，电动汽车的发展速度较为迟缓。制动能量回收技术通过合理的分配制动力减少系统热量衰退和损耗，回收车辆制动过程中的部分能量，提升车辆续驶里程。本文选择四轮毂电机驱动电动汽车作为研究对象，该车型在动力学控制和能量流传递效率等方面具有优势且制动能量回收效果更好。以最大程度回收制动能量为目标，以保证车辆制动稳定性和安全性为前提，对制动能量控制系统相关问题展开研究。 本文首先阐述制动能量回收系统的基础理论知识，对四轮毂电机驱动电动汽车动力系统的关键部件进行选型和参数匹配设计，以车辆动力学理论为基础在CRUISE仿真软件中搭建整车模型，完成机械连接和总线信号连接，通过仿真任务验证车辆动力性和续驶里程性能。 其次为保证车辆兼顾良好的制动性能和能量回收效果，参考经典前后轴制动力分配策略的长处与不足，提出基于ECE法规曲线和理想制动力分配曲线的改进控制策略。设计两种再生制动力分配控制策略：以电池SOC值、车速v和制动强度z为输入量，经模糊控制器调节后以再生制动力分配系数K为输出量，控制电机再生制动力矩与摩擦机械力矩的分配；以动力电池峰值电压、峰值电流、内阻和轮毂电机转速等相关参数计算最大电机制动力，设置控制器完成电机制动力矩与制动器制动力矩的分配，确定整车制动能量回收控制策略。 最后将设计的制动能量回收控制策略在MATLAB/Simulink软件中建立相应模型，与CRUISE软件中搭建的整车模型进行联合仿真，仿真分析结果表明：城市循环制动工况仿真中，在NEDC、FTP72和FTP75三种不同的循环工况下，最大电机制动力控制策略相较于模糊控制策略均具有较高的电池SOC值贡献率和制动能量回收效果；典型制动工况仿真中，在恒定制动强度和恒定制动初速度两种情况下，使用最大电机制动力控制策略时车辆具有更好的制动性能和制动能量回收效率。 |
| 作者： | 邓钞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王吉忠;王军伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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