摘 要

如今能源紧缺问题严重，因此发展电动汽车刻不容缓。而续航短是制约电动汽车发展的关键原因，而开发和设计制动能量回收技术能使得电动汽车回收部分能量从而提高整车续航里程。而为了测试制动能量回收系统的性能优劣就必须开发相应的试验台架，在车辆投产之前对电动汽车制动能量回收系统进行测试，因此研发能量回收试验台具有重要意义。

本文介绍电动乘用车制动能量回收系统原理，确定试验台架的设计方案，并绘制了整体测试台架的装配图及某些关键零件的零件图。制定系统调试台架的调试规范，确立了一系列的测试流程及注意事项，为找到能量回收效率的最优解提供了有力途径。并对试验台架的关键零件进行选型。最后并通过ANSYS划分网格对某些关键零件进行受力分析并验证台架的可靠性。结果表明该测试台架符合相关要求。

关键词：电动汽车；制动能量回收；试验台；设计；校核

Abstract

The problem of energy shortage is serious nowadays, so it is urgent to develop electric vehicles. The short battery life is the key reason that restricts the development of electric vehicles, and the development and design of brake energy recovery technology can make electric vehicles recover some of the energy and thus improve the vehicle's cruising range. In order to test the performance of the brake energy recovery system, it is necessary to develop a corresponding test bench and test the energy recovery system of the electric vehicle before the vehicle is put into production. Therefore, it is of great significance to develop an energy recovery test bench.

This paper introduces the principle of braking energy recovery system for electric passenger cars, determines the design of the test bench, and draws the assembly drawing of the overall test bench and the parts drawings of some key parts. The commissioning specifications for the system's debugging bench were developed, and a series of test procedures and precautions were established, providing a powerful way to find the optimal solution for energy recovery efficiency. And select the key parts of the test bench. Finally, the grid was analyzed by ANSYS and the reliability of the gantry was verified. The results show that the test bench meets the relevant requirements.

Keyword：Electric vehicle; Brake energy recovery; Test bench; Design;check

目录

第一章 绪论 1

§1.1 课题研究的背景 1

§1.2 电动汽车制动能量回收试验台研究及意义 1

第二章 制动能量回收系统调试台架设计方案 3

§2.1 调试台架整体设计思想 3

§2.2 能量回收台架的设计方案 3

第三章 制动能量回收系统调试台架器材选型 5

§3.1直流电机 5

1）电机额定功率选择 5

2） 电机额定转速选择 5

3） 电机的机械特性 5

§3.2 转矩转速传感器 6

§3.3飞轮组设计 7

§3.4测功机的选择 8

第四章 制动能量回收系统台架的结构设计及计算 9

§4.1试验台总体布置 9

§4.2试验台的工作原理 9

§4.3实验台架结构的计算与校核 9

第五章 制动能量回收系统台架试验规范 13

§5.1试验方法 13

§5.2实验步骤 13

第六章 结论与展望 14

§6.1结论 14

§6.2展望 14

参考文献 15

致 谢 18

1. 绪论

随着汽车保有量的增加，汽车行业在世界经济发展中的地位日益突出。但是，环境污染和能源问题接踵而来。石油资源欠缺改变了目前石油占主导地位的能源利用格局，能源多样化已成为将来汽车发展的趋势。电动汽车具有效率高，清洁度高，能源范围广等优点，受到了人们的关注。然而，电动汽车也有致命的缺点，电池寿命短暂严重阻碍了电动汽车的商业化。因此，作为提高寿命的方式之一的制动能量回收技术已成为电动车领域的焦点。为了更好地模拟新车开发前制动能量回收系统的性能，并进行更好的设计和改进，电动车制动能量回收系统的测试平台设计变得更加有意义，而最基本和关键的一个也是台架的设计。

§1.1 课题研究的背景

一百多年来，汽车犹如一把双刃剑，作为一种交通工具给人类的生活提供了极大的便利和巨额的财富，但在其发展过程中，也带来环境污染和能源危机等问题。据估计，目前全球汽车车油消耗量占到全球石油产量的一半以上，50年后地球上探明的石油储量将耗尽，发展新能源汽车已经成为当务之急。以此同时，汽车燃烧油料所排放的大量有害气体对整个生态系统造成了严重的破坏！因此发展电动汽车是人类汽车行业的必然趋势。

电动汽车（BEV）是一种由安装在汽车上的电源驱动，由电动轮驱动并满足交通需求和安全标准的汽车。与传统汽车相比，对环境的影响相对较小，所以前景总体乐观，但目前的技术还不成熟。电动车辆的部件包括电气控制和驱动系统，机械系统（例如，驱动变速器和执行特定任务的工作装置）。中央控制系统和电池驱动是电动车的核心，也是与内燃机车型最大的区别。中央和电池供电的控制系统由驱动电机，电机，电源和速度控制装置组成。电动车的其他装置基本上与内燃机的装置相同。

电动汽车有良好的环保效果、能量来源多样等特点，必将成为未来汽车发展的趋势。但另一方面电动车成本和续航能力较短问题成为限制电动汽车发展的重要因素，追究其原因主要还是由于电动汽车使用的电池功率密度比较小，以及电动车携带的电池数量有限。