電動(dòng)汽車液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)研究.pdf

1、發(fā)展電動(dòng)汽車是緩解能源危機(jī)、降低環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)的循環(huán)使用壽命等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越成為電動(dòng)汽車首選動(dòng)力源。但是在市區(qū)行駛的電動(dòng)汽車，由于受到交通擁擠和數(shù)量眾多交通信號(hào)燈限制，被迫頻繁起步加速和制動(dòng)減速。起步加速時(shí)蓄電池組的大電流放電是導(dǎo)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(dòng)汽車液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)，具有重要的理論和工程應(yīng)用價(jià)值

2、。
　　論文對(duì)電動(dòng)汽車液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)進(jìn)行了研究和探討，研制開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)汽車液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)。該系統(tǒng)在車輛制動(dòng)時(shí)利用液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)回收制動(dòng)能，避免制動(dòng)能量的浪費(fèi)；在車輛起步加速階段利用所儲(chǔ)存的液壓能驅(qū)動(dòng)車輛達(dá)到一定車速后再啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，避免電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)大電流耗電對(duì)鋰離子蓄電池組循環(huán)使用壽命的影響，并增加電動(dòng)汽車單次充電續(xù)航里程。
　　建立了電動(dòng)汽車液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)參數(shù)模型，

3、并驗(yàn)證了液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)模型的正確性。以并聯(lián)型的液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)制動(dòng)能量回收和起步加速時(shí)能量釋放過(guò)程的泵/馬達(dá)、高壓蓄能器、車輛的受力等進(jìn)行了建模，得到了高壓蓄能器的容積、泵/馬達(dá)排量、液壓管路管徑、低壓油箱容積等參數(shù)。通過(guò)液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)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(dá)等能夠滿足車輛制動(dòng)過(guò)程儲(chǔ)存能量的要求，并能夠把車輛從靜止加速到一定的速度，驗(yàn)證

4、了所建立的液壓儲(chǔ)能制動(dòng)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(jìn)行了耗電量經(jīng)濟(jì)性仿真驗(yàn)證，在空載狀態(tài)和滿負(fù)荷狀態(tài)下使用液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電流峰值時(shí)間縮短，驅(qū)動(dòng)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(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的車輛制動(dòng)過(guò)程不同工況下制動(dòng)控制策略，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。在確保制動(dòng)性能的前提下，為了最大限度地回收制動(dòng)能量，把液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的車輛制動(dòng)過(guò)程劃分成四種

5、不同工況，即緩慢減速制動(dòng)、中等強(qiáng)度減速制動(dòng)、緊急制動(dòng)和滑行制動(dòng)。針對(duì)不同制動(dòng)工況進(jìn)行了相關(guān)的制動(dòng)力分配與控制策略研究，通過(guò)仿真研究，驗(yàn)證了所提出的控制策略正確性。
　　設(shè)計(jì)完成了一種檢驗(yàn)鉛酸蓄電池性能和鋰離子蓄電池性能的電路，進(jìn)行了鉛酸蓄電池和鋰離子蓄電池相關(guān)工作特性試驗(yàn)研究。得到了鋰離子蓄電池組在允許放電范圍內(nèi)的內(nèi)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(fù)載的影響，單位時(shí)間內(nèi)所能釋放出來(lái)的電量幾乎不隨負(fù)

6、載的變化而改變等規(guī)律。對(duì)蓄電池單體進(jìn)行了電壓精確測(cè)量，利用設(shè)計(jì)出的電路對(duì)蓄電池單體中電量較少的單體進(jìn)行補(bǔ)充充電。
　　研制了液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)半物理仿真試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)，進(jìn)行了基于液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量再生系統(tǒng)半物理仿真試驗(yàn)研究。選擇抗干擾能力強(qiáng)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(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊，設(shè)計(jì)出直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器。利用電動(dòng)機(jī)的霍爾傳感器進(jìn)行車速測(cè)量，對(duì)電磁離合器