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环境恶化与能源短缺两大问题在当今世界日益严重,纯电动汽车由于零排放、噪声小等优点,成为汽车发展的一个新方向。但是动力电池容量有限,电动汽车续驶里程短是影响电动汽车产业化的主要因素。使电动汽车搭载制动能量回收系统,可以进一步提高续驶里程,超级电容具有功率密度高等特性,采用超级电容作为制动能量回收的储能装置,可以和动力电池优势互补,延长动力电池寿命,减少行车制动系统损耗。 实际行车过程复杂多变,例如在市区工况下,由于城市路况复杂,大部分阶段汽车都是行驶在中等车速下,汽车加速、制动的变换也较多,此时制动能量回收系统应用也较频繁。对于超级电容储能的制动能量回收系统,探究回收率的影响因素,进一步提高回收率,对设计一个成熟的制动能量收回系统具有重要的价值。因此,对超级电容储能的再生制动系统回收率进行了研究,做了以下工作: 分析了电动汽车再生制动系统的工作原理,确定再生制动系统的结构方案。给出再生制动能量回馈的约束条件,介绍了三种典型的基于制动力分配的控制策略,以及针对于直流无刷电机的最大回馈功率控制,恒定制动力矩控制,恒定充电功率控制等控制策略,分析对比了几种控制策略的优缺点。 通过对再生制动系统各部分工作原理的分析,建立了再生制动系统升压回馈的物理及数学模型。考虑制动稳定性和驾驶员的驾驶感觉,提出了恒定制动力矩控制的再生制动控制策略,在此控制策略下对升压回馈过程进行仿真;同时仿真分析了不同的初始状态对再生制动系统回收率的影响,并分析造成这些影响的具体原因。 在再生制动系统试验台上,进行恒定制动力矩控制的再生制动试验。通过试验数据分析电枢电流、超级电容端电压,初始车速对回收率的影响,得出试验结果与仿真结论基本一致,达到了制动力矩恒定的目的,且回收率可达40%以上,能量再利用率良好。