1.1课题研究的背景和意义

二十一世纪以来，随着汽车技术日益成熟，我国乃至全世界汽车保有量迅速增长，人们对于汽车也是越来越依赖。但是近几年来，一系列因素使得我们面临着环境污染、大气污染、传统能源危机等重大问题。而传统燃油汽车不断的消耗着石油能源，并不可避免的产生尾气，污染环境。这一切使得传统燃油汽车的进一步发展受到了限制，为新能源汽车尤其是电动汽车提供了广阔的市场。因此，近几年来国内外汽车领域的各个企业、研究所以及高校等都在大力研发新能源汽车技术。因此新能源汽车尤其是电动汽车技术得到迅速发展。2018年1月到2018年10月，全球新能源汽车销售量达到147万辆，同比增长58%。而且国内所售新能源汽车中，纯电动汽车占比80%^[1]。除此之外，电动汽车越来越受到国家的重点支持、企业的钟爱和人们的喜爱。之所以电动汽车有着如此好的发展前景，是因为相比较传统燃油汽车而言，电动汽车有着以下多处优点：零排放，清洁，不污染环境；电能源来源广泛且能量利用率高，节能；有单一的电能源，省去发动机、油箱等，车身重量较轻，结构简单；行驶噪声小，降低噪声污染等。但是我们不得不承认，电动汽车发展相对较晚，由于技术条件以及相应设施建设的限制，现在电动汽车仍存在着一些比较明显的缺点，如续航能力低、充电时间长、配套设施不完善、充电不便等^[2]。

当前技术难点和重点仍是加快蓄电池技术研发及提高能量利用率来提高电动汽车续航能力。但是由于电池开发研究成本较高且很困难，电池技术在短时间内难以得到重大突破。于是通过提高能量利用率来提高行驶里程成为了有效的方法。因此能量回收技术尤其是制动能量回收技术得到迅速发展^[3]。众所周知，传统燃油汽车在制动或者减速过程过程中，大部分动能会转化为热能并散失，这会导致损失大量能量。不仅不利于环保节能，同时也会产生较多的制动热量，损害制动系统的寿命。而电动汽车制动系统具有制动能量回收作用，在制动过程中可以将一部分动能转化为电能并以化学能的形式储存在蓄电池中。电动汽车制动能量回收系统主要有以下作用：提高电动汽车的能量利用率，延长行驶里程。减少减轻对制动器的磨损，延长使用寿命^[4]。减少电动汽车制动时所产生的热量，降低制动器的热衰退，提高汽车的安全性和可靠性^[5]。据科学研究表明，电动汽车制动能量回收系统使得电动汽车续航能力将得到明显提高^[6]。

本文将以某款锂电池电动乘用车的制动能量回收控制策略为研究对象，为实车制动能量回收提供参考、依据。

1.2电动汽车制动能量回收技术国内外的研究现状

近几年来，电动汽车热潮兴起，电动汽车技术发展迅速。与此同时，对再生制动

技术的研究和投入在不断增强，再生制动系统也被广大车企利用。再生制动系统也叫做制动能量回馈系统，锂电池电动汽车可以在汽车制动或者减速过程中将汽车的动能或者势能转换为锂蓄电池中的电能，对能量进行回收并储存在电池中。同时驱动电机转换成发电模式，让制动力矩为车辆提供减速制动^[7]。这样可以在保证了车辆的制动和减速，降低制动器摩擦片的磨损的同时，还能提高汽车的续航里程。目前，再生制动技术的研究主要集中在两个方面，一是如何获取尽可能多的制动能量，提高能量利用率；二是如何更快更安全的回收能动能量。国内外研究人员己经对制动能量回收技术做了大量研究，

得到了很多的制动能量回收控制策略。

1.2.1国外发展现状

国外较早便开始了电动汽车的研究。因此电动汽车制动能量回收技术也得到了较长时间的研究。随着传统燃油汽车的乏力和电动汽车的市场所需，电动汽车的制动能量回收技术更是得到迅速发展。针对于实车方面，美国福特公司的Prodigy车型所采用的的制动系统同样集成了如制动能量回收、车轮防抱死等多个功能^[8]。福特公司研发了混动车型Escape，该车型并没有采用传统液压制动系统，而是采用了线控制动系统，可以通过电信号传递制动信息，使得系统响应更快。通过大量研究表明，该车型所采用的线控制动系统在制动稳定性及制动回收能量方面具有很大的优势。德国博世公司开发的应用于新能源汽车的制动能量回收系统能够在兼顾制动性的情况下有效地进行制动能量的回收^[9]。日本丰田公司在1997年推出了混合动力车型Prius，该车采用的ECB制动系统可以实现四轮的单独控制，该系统在对制动模式进行分类之后，根据轻度制动、中度制动和紧急制动采取不同的制度措施，节油率最高30%^[10]。本田公司Insight搭载的制动能量回收系统是基于制动力分配比例的不同而实现，该车燃油经济性明显提高^[11]。