【摘 要】
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随着石油资源的严重消耗、环境恶化的形势逐渐严重,人们亟需一个安全、低碳的环境及能源体系。目前纯电动汽车已成为发展低排放和节能汽车最具前景的替代品之一。纯电动汽车虽然具有节能环保的巨大优势,但续驶里程不足的问题严重制约了其快速发展与应用。为解决电动汽车能量利用不充分的问题,对其再生制动控制方法进行研究,有利于提高汽车的能量利用率,进而有效延长汽车的续驶里程。本文围绕纯电动汽车制动能量回馈技术,对前驱
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随着石油资源的严重消耗、环境恶化的形势逐渐严重,人们亟需一个安全、低碳的环境及能源体系。目前纯电动汽车已成为发展低排放和节能汽车最具前景的替代品之一。纯电动汽车虽然具有节能环保的巨大优势,但续驶里程不足的问题严重制约了其快速发展与应用。为解决电动汽车能量利用不充分的问题,对其再生制动控制方法进行研究,有利于提高汽车的能量利用率,进而有效延长汽车的续驶里程。本文围绕纯电动汽车制动能量回馈技术,对前驱纯电动汽车展开研究,通过对再生制动力和机械制动力进行合理地分配,来提高再生制动系统的能量回收率。具体研究内容以及分析结果如下:首先,对本课题的选题依据进行概述,提出了回馈制动控制策略对电动汽车能量回收的重要意义,阐明了在准确估测电池荷电状态(SOC)的基础上研究再生制动策略的重要性。介绍了电动汽车回馈制动的系统结构以及工作原理,对车辆行驶及制动过程建立受力平衡方程,经过对制动能量转换过程进行推导,本文确定了以能量回收率作为能量回收能力的评价指标,为下文中制动力分配策略制定以及仿真模型的搭建奠定基础。其次,为了确保电动汽车在能量回馈过程中实现动力蓄电池SOC准确地实时预测,针对目前电动汽车蓄电池SOC估测时精确度不高的问题,提出了一种FER融合算法来对电池荷电状态进行估算,并搭建易于实时在线运行的联合估计算法Simulink模型,利用不同工况数据进行仿真实验验证,证明了该算法具有更高的预测精度,更好的稳定性,可为模糊控制器提供准确的输入参数。然后以最大能量回收率为目标,将ECE法规和I曲线作为前提条件,确定了车辆制动力分配的安全范围,在此区域内开发电动汽车再生制动回馈策略。接着重点分析了目前三种典型的再生制动控制策略,并选择理想制动力分配控制策略结合模糊控制器展开研究,将三个关键的非线性影响因素SOC、速度V、制动强度Z对再生制动的影响考虑在内,进一步提高驱动轮电机制动力参与的比例。最后,针对ADVISOR中原有控制策略能量回收率低、制动性能差的问题,在Matlab中建立了基于模糊逻辑控制的制动力分配策略模型、动力电池SOC估测模型,并将本文的设计与ADVISOR原有的策略在两种典型工况(UDDS工况和NYCC工况)下进行仿真对比,通过对得出的结果对比分析,证明了所设计的控制策略是可行的,有效提高了电动汽车制动能量回收效率。
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