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原文传递电动汽车制动能量回馈控制研究

论文题名：	电动汽车制动能量回馈控制研究
关键词：	电动汽车;混合电源储能系统;制动能量回馈;控制策略
摘要：	环境污染和能源短缺的问题日益严重，为更有效地解决这两大问题，各行业都将环保和节能作为发展的方向和目标。在汽车行业中推广和发展新能源汽车是解决这两大问题的有效方法之一，其中纯电动汽车的应用最为广泛。但是一些技术问题尚未解决，这限制了新能源汽车的发展，如储能技术发展缓慢导致续驶里程不足成为纯电动汽车发展和普及的一大障碍，蓄电池和超级电容器组成的混合电源能够有效提升车辆续驶里程和动力性。混合电源能够有效提高车辆续驶里程和整车能量利用率的关键在于制动能量回馈技术的应用，但目前制动能量回馈技术的应用仍不够成熟，因此，基于混合电源深入研究制动能量回馈技术能够进一步提升制动能量回馈率和整车能量利用率，提高车辆续驶里程。　　本文以提出的混合电源储能系统为研究对象，以提升制动能量回馈率及整车能量利用率为目标，研究一种制动能量回馈控制方法。从以下几方面进行了相关研究：　　（1）电动汽车储能元件和储能系统的研究。分析电动汽车储能技术的特点和应用情况，并比较各储能技术的优缺点。本文提出一种混合电源及其控制策略，保证电动汽车储能系统同时具有高能量密度与高功率密度的特性，以满足汽车续驶里程和功率的要求。　　（2）制动能量回馈控制系统的研究。分析电动汽车制动能量回馈系统工作原理和制动能量回馈效率的影响因素。对三种典型汽车制动力分配控制策略进行研究，从策略的实现难度、制动稳定性与制动能量回馈效率三个方面进行对比分析。　　（3）制动能量回馈控制策略的研究。通过对纯电动汽车进行制动受力分析，基于I曲线和ECE曲线设计汽车前后轴制动力分配控制策略。基于逻辑门限控制、模糊控制算法和粒子群优化算法设计了三种前轴机械/电制动力的分配策略。　　（4）实验与仿真验证。在MATLAB/Simulink中建立本文提出的混合电源控制策略和制动能量回馈控制策略的仿真模型，基于设计的整车参数利用AVL CRUISE建立单一蓄电池和混合电源车辆模型，将搭建的车辆模型与控制策略进行联合仿真。利用不同强度制动工况和NEDC、CLTC和FTP75循环工况进行仿真分析，仿真结果表明，本文提出的混合电源能够有效减小蓄电池的工作压力，制动能量回馈控制策略能够在保证制动稳定性的同时能够显著提高能量回馈效率，验证了本文所提控制策略的有效性。
作者：	张国飞
专业：	机械工程
导师：	任桂周
授予学位：	硕士
授予学位单位：	烟台大学
学位年度：	2022