對純電動汽車再生制動節能潛力的分析

蔡復之 翟冬磊 張含笑

摘 要：隨著社會經濟的飛速發展，純動力電動汽車誕生，通過對內力的運用能夠提升再生制動功能。在我國節能環保政策的指導下，純電動汽車產生的制動能量可以進行回收再利用，展現出較大的節能潛力。基于此，本文將對純電動汽車電液制動系統進行分析，并對其再生制動的節能潛力加以闡述。

關鍵詞：純電動汽車；再生制動；節能潛力

引言：純電動汽車使用機械制動系統，在制動的過程中通過摩擦的方式使汽車中的動能向熱能發生轉變，進而產生了大量的制動能源浪費，抑制了純電動汽車的發展。為了使電動汽車的能量效率得到顯著提升，需要對電子液壓再生制動系統進行有效的控制，使電動汽車產生更強的經濟性與節能性。

1.純電動汽車電液制動系統分析

純電動汽車在使用時，單純的以動能作為動力。在以往的生產與制造過程中，機械式摩擦制動系統中存在較大的問題，很可能會產生較大的安全事故，因此對純電動汽車的發展產生了不利影響。新時期背景下，純電動汽車要想使自身的缺陷與不足得到良好的彌補，與車載系統的發展趨勢相融合，則需要加強對EHB系統的應用。在該系統運行的過程中，車輪制動器與踏板不包括在機械連接的范圍之內，而主要通過模擬器對駕駛人員的意向進行判斷，然后將信息傳輸給電子控制單元，使其在運行過程中能夠發出相應的指令，以此來建設對制動力的消耗，提升電動汽車的節能性與經濟性[1]。

2.純電動汽車制動能量的回收

在純電動汽車使用電能制動時，驅動電機處于發電狀態，可以將汽車中的部分動能傳遞到蓄電池當中，對其進行充電，以此來演唱電動機車的行駛距離。通過對制動能量有效的回收和利用，能夠使電動汽車的行駛距離演唱10%-30%。在制動能量的回收過程中，主要與電池安全、汽車動力學特性、充電特性等多個方面相關聯。對于純電動汽車來說，其最為顯著的特征便是對制動能量的回收。將純電能汽車與混合電動汽車相對比能夠看出，電動機可以被看做成發電機，將汽車的動能轉變為電能，并且對產生的能量進行迅速的存儲，以便再次利用，使純電動汽車的行駛距離得到有效的延長。通過相關調查研究表明，對于減速功率較大的純電動汽車來說，其功率達到-100kw到-50kw之間時，占的時間比為24%左右，制動消耗能量屬于牽引能量中的主要部分，由于城市公交車通常以內燃機作為動機，因此對制動能量進行回收的難度較大。

3.純電動汽車再生制動的節能潛力分析

對于純電動汽車來說，其在行駛的過程中，其制動狀態也在隨之發生不同的改變，當制動的強度較小或者中等時，為了提升其節能效果，使更多的能源得到有效的回收和利用。通常情況下會采用再生制動的方式，使車輛制動力不足之處，采用液壓制動的方式對其進行補充。當車輪中產生電池量不足時，為了提升車輛制動的安全性，通常不適用再生制動的方式，而是采用液壓制動。因此，以往傳統的車輛制動系統已經無法充分滿足當前純電車在制動方面新需求。

3.1 ABS控制系統

在以往傳統的汽車制動系統當中，無論是機械式還是液壓式，在制動原理方面均相同，也就是通過制動器摩擦的方式，使汽車在行駛過程中產生的動能進行消耗，以此來實現減速。由于純電動汽車是在傳統絞車中液壓系統的基礎上演變而來的，因此要想實現能量的充分回收，提升其節能性，要求在不改變原有系統的基礎上對其進行優化。但是，以往的制動系統難以充分符合當前的再生制動需求，如若新系統的使用使駕駛人員以往的制動感覺發生了改變，則會極大的影響能量回收效果，因此仍然需要對以往的系統進行優化和改造。ABS系統的應用則能夠將上述問題妥善的解決。在ABS系統中，以高速開關閥為核心，將其與PWM控制相結合以后，則能夠通過對脈沖寬度進行調整的方式，實現對液壓壓力的控制[2]。

3.2協調制動控制策略

該策略實施的主要任務便是利用電機相應速度與精度，使制動系統的響應特性發生一定的改變，進而使電機與EVB所提供的制動轉矩能夠充分滿足制動需求，提升制動的安全性與穩定性。在將電機與EVB特性相結合以后，制動控制的基本思路為：通過制動轉矩對EVB啟動進行預測，保障EVB能夠順利接入到制動系統當中。然后，在電機制動轉矩的基礎上，對其進行協調控制，對制動轉矩發生的改變進行精準的測量。通過對轉矩大小與能量回收性能的分析，可以將制動劃分為以下幾種模式，分別為SOC低時制動模式、經濟性制動模式、SOC高時制動模式，根據實際情況選擇最佳制動模式，使節能潛力得到最大限度的發揮。

結束語：綜上所述，對于電動汽車來說，再生制動屬于一項較為重要的技術，不但能夠通過對制動能量的回收使整個汽車的能耗得到有效的降低，而且還能夠通過對液壓制動器負荷的消減，對制動器所產生的磨損現象進行有效的控制。對于電動汽車來說，再生制動系統屬于液壓制動與再生制動二者的有機結合，因此在制動過程中，需要發揮二者的綜合力量來提升制動的安全性與穩定性，使制動能量得到最大顯著的回收，使其節能潛力得到充分發揮。

參考文獻：

[1]張繼紅. 純電動汽車電液制動系統再生制動控制策略研究[D]. 吉林大學， 2015.

[2]張亞軍， 楊盼盼. 純電動汽車再生制動系統的建模與仿真[J]. 武漢理工大學學報， 2015（15）：90-94.