摘 要

目前环境污染和能源短缺已经成为了非常严峻的问题，世界各国均在着手研究新能源汽车，有研究表明汽车频繁的制动消耗了大量的能量，若运用再生制动系统，可以很好的将这部分能量进行回收，提高汽车的续航里程，减少制动器的磨损。

本文分析了再生制动系统的结构，结合再生制动时的影响因素，确定了在ECE法规限制下的前后轴制动力分配的安全范围，并根据电机的性能、电池的SOC值、车速因子等对汽车的再生制动力进行了修正，同时对于机械制动和电机制动的联合制动的稳定性进行了分析，确定采用前轴驱动时汽车制动的稳定性更高，分析了串并联再生制动的优缺点，对于制动系统进行了选型，设计了一套再生制动系统结构以及确保汽车制动时稳定性和安全性兼顾能量最大化回收的再生制动控制策略。

关键词：纯电动汽车；制动能量回收；控制策略；机电联合制动

Abstract

At present, environmental pollution and energy shortages have become very serious problems. Countries all over the world are working on new energy vehicles. Studies have shown that frequent braking of vehicles consumes a lot of energy. If a regenerative braking system is used, it can be very good. This portion of energy is recycled to increase the mileage of the vehicle and reduce brake wear.

This paper analyzes the structure of the regenerative braking system and combines the influence factors of regenerative braking to determine the safety range of front and rear axle braking force distribution under the ECE regulations, and according to the performance of the motor, the battery SOC value, the vehicle speed factor, etc. The regenerative braking force of the car was revised, and the stability of the combined braking of the mechanical brake and the motor brake was analyzed. The stability of the car brake when using the front axle drive was determined to be higher, and the series-parallel regeneration was analyzed. The advantages and disadvantages of the brakes were selected for the braking system. A regenerative braking system structure was designed, and a regenerative braking control strategy that ensures the stability and safety of the vehicle while taking into account the maximum energy recovery was designed.

Keywords: pure electric vehicle; braking energy recovery; control strategy; electromechanical combined braking.

目录

摘要 I

第1章 绪论 1

1.1电动汽车发展的目的及意义 1

1.2电动汽车研究现状 2

1.2.1国外电动汽车发展现状 2

1.2.2国内电动汽车发展现状 2

1.3传统燃油汽车再生制动研究发展状况 5

1.4国内外制动能量再生发展现状 8

1.5本论文的主要内容 9

第2章电动车再生制动理论基础 10

2.1再生制动系统的结构 10

2.1.1典型的再生制动系统结构 10

2.1.2再生制动系统的组成 13

2.1.3再生制动系统结构设计 16

2.2再生制动的影响因素 17

2.3各种制动模式下再生制动应用的可能性 18

2.4本章小结 18

第3章 机、电联合制动 20

3.1机、电联合制动数学模型 21

3.2机、电联合制动时前后轴的利用附着系数 22

3.3 ECE法规限制 24

第4章再生制动力的修正 26

4.1制动力分配控制线 26

4.2电机实际再生制动力的修正 28

4.2.1电机峰值转矩的限制 28

4.2.2电机再生制动力的上限的确定 28

4.2.3电机再生制动力修正 28

4.3本章小结 30

第5章 再生制动控制策略的研究 31

5.1汽车制动过程动力学分析 31

5.1.1汽车行驶动力学基础 31

5.1.2汽车制动过程受力分析 33

5.1.3传统汽车制动力分配 35

5.2基于ECE法规的再生制动控制策略 37

5.2.1高附着系数路面制动力分配策略 40

5.2.2低附着系数路面制动力分配策略 42

5.2.3再生制动系统失效时应对方法 43

5.3再生制动控制逻辑图 43

5.4再生制动控制策略的优化 45

参考文献 47

致谢 49

第1章 绪论

1.1电动汽车发展的目的及意义

汽车是人类科技发展史上的一个伟大的产物，它为人们的生活和出行提供了极大的便利，同时汽车工业和其他工业的发展促进了现代工业的高速发展，我们在享受汽车带来的极大的便利及就业率的同时，也不得不认识到汽车高速发展所带来的影响，极大的汽车保有量对环境带来了不可小觑的影响，甚至给人类生存环境带来了极大的挑战。

据预测，到2025年百分之六十五的人将会居住在城市中，而到2050年全世界人口总量将达到90亿，那时汽车保有量将突破20亿辆，几乎每家每户均有一辆汽车，2017年我国机动车保有量为3.10亿量，而汽车为2.17亿辆，百分之九十二的汽车都是采用的石油作为能源，预计到2025年交通用油将占据整个石油用量市场的百分之六十二以上，按照这样发展下去，据专家预测到2025年世界石油供给将会出现短缺，在不久的未来石油资源将会因为过度开采而变得枯竭，既然汽车发展不可取代和遏制，那么寻找新型能源称为现代汽车发展的迫在眉睫的任务。

汽车不但消耗着大量的化石能源，同时它排放的尾气也一样给人类康健造成了极大的影响。汽车尾气中所含的一氧化碳、氮氧化合物以及其他的一些固体微粒对人体及生存环境会造成极大的破坏。铅在废气中以微粒的形式存在并在空气中随风分散开去，铅会以化合物的形式存在人体内，此时相对来说比较稳定，只有在人体的酸碱平衡破坏后才会引起铅中毒的症状，如头晕恶心呕吐等甚至会对肝功能造成影响。而农村居民每天从空气中吸入的铅含量约为一微克，但居住在城市街道两旁的人所吸入的空气中的铅含量为农村住民的四倍以上，对于人体的健康威胁巨大。全世界百分之二十以上的一氧化碳的排放均来自于汽车的废气，汽车尾气的污染不容忽视。

目前世界各国已经认识到汽车尾气排放所带来的影响，各国均出台了各种政策来控制大气的污染，节能减排绿色能源已经成现代汽车发展的新的代名词。大力发展电动汽车是解决目前问题的关键。电动汽车是以电机代替发动机，以蓄电池代替油箱的一种新能源汽车，它全部或者部分由电机驱动，现代电动汽车的分类主要有三种，纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车^[1]，电动汽车与传统汽车相比具有许多优点，电动汽车的能源更加多元化而且能量利用效率更高，能源也均为绿色能源及可再生能源，能够极好的缓解目前所出现的能源短缺的问题，同时电动汽车相比于传统汽车更加环保，纯电动汽车和燃料电池汽车几乎为零排放，不会对环境和人体产生任何的不利影响，这正是我们所追求的，是一种非常理想的绿色交通工具，而且电动汽车将更加智能化，便于智能网联的精准控制，为未来高速发展的绿色智能交通出行提供了可行性，总之电动汽车优点众多，若能够得以大力发展势必会对未来汽车的发展产生翻天覆地的变化，同时对于大气污染和环境保护有着不可磨灭的功效。

1.2电动汽车研究现状

1.2.1国外电动汽车发展现状

目前世界各国均认识到发展电动汽车的重要性，均在积极部署电动汽车的发展战略，而各大汽车公司也积极参与到电动汽车的研究与开发中来，在研发方面取得了很不错的成绩。目前国外电动汽车的发展已经较为成熟，蓄电池和充电基础设施都已经发展到了一定的水平，各大汽车厂商均在争先发布新的电动车车型，以站稳电动车市场。宝马电动汽车发布的宝马i3完全由宝马公司自主研发，其车身采用碳纤维和塑料，纯电动版续航里程可以达到160多公里，另一款车型i8则为插电式混合动力超级跑车，零到百公里加速时间只需要4.4秒，最高时速可以达到惊人的250km/h。丰田汽车目前是全球混合动力汽车的顶尖汽车公司，据了解目前丰田所售出的每十辆车中就有一辆混合动力汽车，丰田在混合动力基础上成功研发了插电式混合动力汽车，也就是丰田普锐斯插电式混动车，而大众汽车认为目前插电式混合动力汽车发展前景最为广阔，所以其发展重心主要在混合动力汽车上。在2016年CES展上，福特汽车发布了福克斯纯电动汽车，蓄电池在半个小时便可以由电量0%充到80%，而其并未充满的电量可续航里程约为159公里，而且，福克斯电动汽车搭载了最大功率为104kw(142ps)的电动机，其动力表现相当出色。作为纯电动汽车行业的领军者特斯拉公司设计的Mod0el S的性能特别出色，它是一款造型非常炫酷的纯电动汽车，百公里加速时间仅需要2.7秒，最高续航里程可以达到572km，车身前后各搭载一台电动机，通过对前后轮扭矩的分别控制，可以实现汽车在各种路况下稳定行驶。世界各国政府均对电动汽车的发展出台了许多优惠政策，如免交消费税，购车享受政府补贴等等很多的优惠政策，这对于广大的消费者来说无疑是一个非常吸睛的亮点，相信很多人都会将电动汽车列入自己未来购买汽车的考虑范围之类，同时这对于车企来说也是一大福利，很多政策对于生产电动汽车的车具有方向性的倾斜，总之，这些优惠政策的实施必将推动电动汽车产业化的进程，促进电动汽车飞速的发展。

1.2.2国内电动汽车发展现状

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：