電動客車新型電制動能量回收方案及驗證

汪 帆，王坤俊，文健峰，盧 雄，歐陽智

(中車時代電動汽車股份有限公司，湖南 株洲 412007)

電動客車的制動能量回收技術不僅能提高能量利用率，而且可以減少制動器磨損，提高制動效能。各廠家在控制上作了很多優化，以提升制動回收率。本文探討某8 m純電動城市客車應用單踏板技術方案的可行性，并進行效果驗證。

1 可行性分析

以某款8 m純電動城市客車為例，其整備質量為9 200 kg；動力電池為229 kW·h，最大允許回饋電流為400 A；電機最高轉速為3 000 r/min；驅動橋最大制動扭矩要求不超過1 600 N·m；傳動比為6.14；滾動半徑為0.391 m。技術可行性分析的主要內容為：驅動橋能否承受最大目標制動減速度需求的制動扭矩；電儲能系統能否回收最大目標制動減速度時產生的最大電制動能量。

1.1 最大目標制動減速度需求

參照中國城市客車行駛工況(CHTC-B)車速及其減速度示意圖(圖1)，推導該工況下減速度概率分布如圖2所示。可以得出，城市客車的減速度95%都在1.2 m/s內，故將單踏板駕駛模式下城市客車的電制動最大目標減速度定義在1.2 m/s以下。

圖1 CHTC-B減速度示意圖

圖2 CHTC-B減速度概率分布圖

1.2 最大制動減速度時電制動扭矩

城市客車日常車速在40 km/h以下，電機的制動扭矩轉速特性與驅動工況類似，能提供的減速度遠大于1.2 m/s，故設定的目標制動減速度能夠實現。而需要重點關注的是驅動橋能否承受設定的最大目標制動減速度對應的電制動扭矩。

根據汽車動力學公式推導出電制動扭矩：

=(--)·

式中：為整車質量；為制動減速度；……