纯电动大客车制动能量回馈控制策略研究.doc

纯电动大客车制动能量回馈控制策略研究俞林炯，高松（山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博255049）摘要：为提高电动汽车再生制动能量回收率，针对后轮驱动的纯电动大客车提出了一种基于模糊逻辑的制动力分派及制动能量回馈控制策略，并结合实际工况运用Matlab/Simulink软件对控制策略进行了建模与仿真，仿真结果证明了该策略的有效性。关键词：纯电动大客车；制动力分派；能量回收；控制策略；模糊逻辑中图分类号：U469.13+2文献标记码：AResearchonEnergyRecoveryControlStrategyforPureElectricBusYULin-jiong,GAOSong（SchoolofTransportationandvehicleEngineering,ShanDongUniversityofTechnology,ShandongZibo255049）Abstract:Inordertoenhancetheefficiencyofregenerativebrakingenergyforpureelectricbus,acontrolstrategyaboutbrakingforcedistributionandbrakingenergyrecoverybasedonfuzzylogicisproposedagainsttherear-wheeldrivenpureelectricbus.ThesimulationofthefuzzycontrolstrategyforbrakingforcedistributioniscarriedoutintypicaloperatingconditionbythesoftwareMatlab/Simulink.thesimulationresultstestifytheeffectivenessofthestrategyKeyWords:pureelectricbus；brakingforcedistribution；energyrecovery;controlstrategy;fuzzylogic电动汽车作为一种新型交通工具，具有清洁无污染、能量运用率高、驱动能源多样化等优点，因此成为了汽车发展的趋势[1]。但由于电池技术的限制，其续驶里程局限性已经成为了阻碍电动汽车发展的重要障碍。再生制动是电动汽车特有的技术，可以在制动时运用电机发电来回收部分能量，从而延长车辆的续驶里程[2]，因此，再生制动对提高电动汽车经济性具有重大作用。电动汽车制动系统由机械制动和电机制动共同组成，因此在设计时就需要考虑如何在机械制动和电机制动之间分派总的需求制动力。本文从制动力分派的角度，以后轮驱动纯电动大客车为例，制定了控制策略，并综合考虑车速、制动强度和电池SOC值的影响，应用模糊逻辑对制动力进行制动力分派，并制定了再生制动的控制策略，用于提高能量运用率，延长续驶里程。1.制动力分派策略在电动汽车中，制动力由电机和传统机械制动系统共同提供，仅有电机制动力是不够的，必须将电机制动力和机械制动力结合起来，并根据车辆的运营情况对需求制动力进行合理分派，才干在保证安全性的前提下提高车辆的经济性。现有的制动力分派策略重要可以分为三种：最佳制动效能控制策略、最佳经济性控制策略和并行控制策略。最佳制动效能控制策略的目的是在尽量保证汽车制动效能的情况下尽量回收再生制动能量；最佳经济性控制策略的目的是最大限度的回收制动能量；并行控制策略是以上两种策略的结合，其目的是既保证车辆的制动稳定性，又尽也许的经济性[3]。以上三种控制策略是制动力分派的三个方法，具体的控制策略制定和参数选择需要根据实际车辆的情况来定。在拟定控制策略后，制动力的分派由查表完毕。整车控制器收集车速、制动踏板等信号查表得出电机制动力和机械制动力的分派比例，然后分别发送给电机管理系统和制动管理系统，再由电机和机械制动系统完毕制动过程。如图1是Advisor的制动力分派方案[4]：图1Advisor制动力分派方案Advisor提供了一种简朴的制动力分派方案。该方案简朴明了，但同时也存在着很多局限性。电动汽车的制动是个十分复杂的过程，制动力的分派不仅要考虑车速的影响，更重要的是制动强度和电池SOC的影响。因此这种方案下的制动力分派显得较为单调和固定，和实际情况存在一定的差距。而参考文献8是根据制动减速度查表得到制动力分派比例来制动力的分派，同样是没有考虑车速、电池状态等，因此都具有一定的局限性。2再生制动控制策略2.1能量回收的约束条件在制动能量回馈的过程中重要约束条件为：（1）车速：当车速较低时，能量回馈容易导致车身剧烈的抖动，影响汽车的平顺性；（2）蓄电池的状态：当SOC值较高时，为保护电池应当停止能量回馈；（3）制动强度：当强度较大时