電動汽車液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)研究.pdf

1、發(fā)展電動汽車是緩解能源危機、降低環(huán)境污染、實現(xiàn)低碳環(huán)保經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。鋰離子蓄電池由于具有較高的比能量、較大的比功率、較長的循環(huán)使用壽命等優(yōu)勢，越來越成為電動汽車首選動力源。但是在市區(qū)行駛的電動汽車，由于受到交通擁擠和數(shù)量眾多交通信號燈限制，被迫頻繁起步加速和制動減速。起步加速時蓄電池組的大電流放電是導致鋰離子蓄電池組損壞的主要原因之一。為了提高能量利用效率，研究電動汽車液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)，具有重要的理論和工程應用價值

2、。
　　論文對電動汽車液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)進行了研究和探討，研制開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的電動汽車液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)。該系統(tǒng)在車輛制動時利用液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)回收制動能，避免制動能量的浪費；在車輛起步加速階段利用所儲存的液壓能驅動車輛達到一定車速后再啟動電動機，避免電動機低速運行時大電流耗電對鋰離子蓄電池組循環(huán)使用壽命的影響，并增加電動汽車單次充電續(xù)航里程。
　　建立了電動汽車液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)參數(shù)模型，

3、并驗證了液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)模型的正確性。以并聯(lián)型的液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)作為研究對象，對液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)制動能量回收和起步加速時能量釋放過程的泵/馬達、高壓蓄能器、車輛的受力等進行了建模，得到了高壓蓄能器的容積、泵/馬達排量、液壓管路管徑、低壓油箱容積等參數(shù)。通過液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)試驗驗證了所選擇出容積的蓄能器以及所選排量的斜柱式泵/馬達等能夠滿足車輛制動過程儲存能量的要求，并能夠把車輛從靜止加速到一定的速度，驗證

4、了所建立的液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)參數(shù)模型的正確性。依據(jù)十五循環(huán)工況（ECE）進行了耗電量經(jīng)濟性仿真驗證，在空載狀態(tài)和滿負荷狀態(tài)下使用液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)的電動汽車驅動電流峰值時間縮短，驅動電流的平均值降低，單次充電行駛里程有效地提高。
　　提出了液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)的車輛制動過程不同工況下制動控制策略，并進行了仿真驗證。在確保制動性能的前提下，為了最大限度地回收制動能量，把液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)的車輛制動過程劃分成四種

5、不同工況，即緩慢減速制動、中等強度減速制動、緊急制動和滑行制動。針對不同制動工況進行了相關的制動力分配與控制策略研究，通過仿真研究，驗證了所提出的控制策略正確性。
　　設計完成了一種檢驗鉛酸蓄電池性能和鋰離子蓄電池性能的電路，進行了鉛酸蓄電池和鋰離子蓄電池相關工作特性試驗研究。得到了鋰離子蓄電池組在允許放電范圍內的內阻值幾乎不隨放電電流及放電量的變化而變化，所允許的最低放電電壓不受負載的影響，單位時間內所能釋放出來的電量幾乎不隨負

6、載的變化而改變等規(guī)律。對蓄電池單體進行了電壓精確測量，利用設計出的電路對蓄電池單體中電量較少的單體進行補充充電。
　　研制了液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)半物理仿真試驗臺控制系統(tǒng)，進行了基于液壓儲能制動能量再生系統(tǒng)半物理仿真試驗研究。選擇抗干擾能力強的MC9S12XS128微處理器作為控制系統(tǒng)MCU，利用PM150CLA060作為大功率直流無刷電動機的驅動模塊，設計出直流無刷電動機控制器。利用電動機的霍爾傳感器進行車速測量，對電磁離合器