关键词：电动汽车;;再生制动;;液压制动;;协调控制
摘 要：随着汽车保有量的增加,能源供给和环境污染问题日趋严峻,严重制约了我国可持续发展战略的实施,电动汽车由于其清洁无污染的特点,并且能够充分利用可再生能源得到了各国的大力发展。但是由于动力电池技术还存在瓶颈导致电动汽车续驶里程有限,这一缺陷成为其发展过程中的绊脚石,在电池技术还没有完全成熟之前,再生制动技术成为目前提高续驶里程的一项关键技术。在制动过程中,再生制动系统的加入会对传统的机械制动系统产生影响,需要对机电复合制动进行协调控制,才能保证汽车的制动安全性并实现制动能量回收,因此以电动汽车机电复合制动系统为研究对象开展了以下几个方面的工作:采用超级电容作为再生制动能量储存装置,设计开发了超级电容与动力电池无源串联的再生制动系统;提出利用ABS系统对液压制动力进行调节的液压制动系统;在分析所提出的再生制动系统和液压制动系统结构原理的基础上,提出机电复合制动系统的结构及协调控制方案。在MATLAB/Simulink软件环境下建立了再生制动系统模型以及机电复合制动力控制模型,在AMESim软件环境下建立了液压制动系统的模型,为了充分利用电机制动力并满足ECE-R13制动法规的要求,提出了一种制动力分配策略,将制动工况分为小强度、中强度以及紧急制动。在进行不同工况下机电复合制动联合仿真之前,分别单独对两种制动系统的功能进行单独的效果验证,提出了基于占空比的电机制动电流控制方法,在给定不同需求电机制动力的情况下进行了再生制动力控制效果的分析,验证了再生制动系统模型的准确性以及电机制动力控制方法的有效性;采用基于占空比的控制方法对ABS系统中电磁阀的开闭进行控制从而实现对液压制动力的调节,进行了不同需求液压制动力下控制效果的分析,验证了液压制动系统模型的准确性以及液压制动力控制方法的有效性。在此基础上进行基于AMESim-Simulink的机电复合制动系统的协调控制过程分析,结果表明所提出的制动力控制策略能够实现液压制动与再生制动的协调控制。设计开发再生制动力控制装置与液压制动力控制装置中的硬件电路,分别进行小强度制动工况下以及中强度制动工况下的再生制动力控制试验、机电解耦控制模拟试验以及不同需求下的液压制动力控制试验,从而验证了液压制动系统以及再生制动系统制动力控制策略的有效性与合理性。
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