节能减排是汽车工业发展的时代主题。随着能源短缺、油价上涨等问题的突出,公众节能减排意识的不断增强和电子技术的不断进步,新型能源汽车得到有效发展。在目前的新能源汽车发展阶段,插电式混合动力电动汽车是向最终清洁高效能源汽车过渡的最佳选择。汽车再生制动技术对提高车辆能源利用率具有重要意义,本文根据其基本原理,将飞轮再生制动与电机再生制动系统进行协同作用,组成复合再生制动系统,实现制动能量回收最大化,同时飞轮可有效调节发动机最佳工作点和电机峰值,提高能源利用率。本文主要内容有:首先,以锂电池、电动机和生物质柴油发动机为主动力源,制动能量回收系统为辅助动力源,组合成复合能量源。在汽车制动或减速时,将部分制动能量转为飞轮的机械能,或通过发电机转为蓄电池的电能,在加速或启动时反馈为汽车的动能。对动力总成关键部件及其特点进行分析,重点分析了飞轮储能的关键技术,飞轮的材料、形状、转速、质量等对飞轮储能状态的影响。其次,对汽车制动能量回收特性进行分析,分析了能量回收的依据、制动能量利用率等。主要回收的是减速制动的能量,紧急制动时被回收量较少。对复合制动能量流进行分析,选择单级行星齿轮机构作为动力耦合和能量流分配装置,以减少能量在被制动回收时的损失。通过对飞轮制动能量回收特性的分析,理论验证了飞轮储能装置加载在汽车动力系统的可行性;根据对电机节能潜力的分析和三种循环工况的对比,确定了本文仿真模拟的典型城市循环工况。再次,通过理论计算分析,确定了动力系统的关键部件的基本参数,并建立了动力总成的数学模型。对飞轮的模型进行了重点分析,根据材料特性与飞轮储能状态的关系,与三种飞轮储能装置的参数对比,确定了飞轮的基本规格。最后,分析了 PHEV常用的三种控制策略及其特点,通过对比分析确定了以基于规则的控制策略进行能量管理,以Matlab/Simulink和ADVISOR软件为平台,对动力总成进行仿真,分析整车燃油经济性和动力性。结果表明:复合制动能量回收系统和发动机协同工作,发动机工作情况得到明显改善;同时对电机有一定的调峰作用,制动能量回收率明显提高,整车动力性能也明显提高。