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基于最优档位选择的再生制动能量回收策略研究
| 论文题名： | 基于最优档位选择的再生制动能量回收策略研究 |
| 关键词： | 四驱电动汽车;再生制动;换档规律;控制策略;能量回收 |
| 摘要： | 随着能源危机与化石燃料带来的污染与排放问题对于人们生活的影响日益严峻，发展新能源汽车已经成为应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。但由于锂电池自身短板与发展限制，以及其他新能源汽车储能技术发展现状，对于电动汽车而言，尽可能多地回收其行驶过程中消耗能量是提升续驶里程的重要手段。本文以四驱电动汽车为研究对象，对再生制动这一能量回收中的关键技术开展研究，力图提高制动能量回收效果，主要工作如下： 首先，针对所研究的双轴驱动电动汽车对其整车参数和主要底盘系统部件进行了匹配选型。在确定整车整备质量、迎风面积等设计参数的基础上，分析了市面常见车辆所用各类型电机电池的优缺点，选择了永磁同步电机作为汽车的驱动部件，磷酸铁锂电池作为储能装置，并通过性能需求计算得到了其性能指标参数；进而匹配分析了两档式AMT及主减速器传动比，并最终确定所研究对象车辆的基本参数。 然后，在对比分析了串并联再生制动系统结构的原理和各自优劣所在的基础上，提出了双轴驱动电动汽车制动系统的结构，并对其在制动过程中进行纵向力学和垂向力学的受力分析，介绍了整车在制动过程中的受力情况。分析轮胎与路面的附着特性,引出附着系数对制动过程中的前后轮制动力大小的影响，再进一步确定前后轴制动力在制动力分配过程中的安全范围，为制动力分配策略的确定打下基础。 之后，介绍了三种典型的再生制动控制策略以及各自侧重点，引出再生制动所受到的限制。在对电机进行外特性试验得到其特性效率曲线后，结合传统与智能换档规律，提出了在制动时换档过程中的等加速度控制，并以电机所处不同档位效率高低作为换档点的经济性降档策略，在保证换挡平顺的同时，实现最优的能量回收的目的。 最后在Carsim与Simulink联合仿真平台上建立模型，并进行不同制动工况与循环运行工况的仿真分析，结果表明，降档过程对车速变化的影响很小，对能量回收率有一定的提升，制动工况尤其是汽车初始速度50km/h，制动强度0.3的条件下，电池所回收能量与制动总能量的比率可以达到48.52%，而循环行驶工况以NEDC为例，本文控制策略下所回收能量对整个运行过程所消耗能量的占比可以达到22.92%，同样条件下，与并联制动策略相比，回收效率有所提高，证明该策略的有效性。 |
| 作者： | 徐申 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 潘公宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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