电动汽车在近年来已成为现在汽车行业发展的一个重要方向,但是由于电池技术的限制,电动汽车的续驶里程问题一直是制约电动汽车发展的主要问题。再生制动技术是提高汽车续驶里程的一项关键性技术。超级电容具有充电速度快、功率大等特点,可将其与电动汽车动力电池组合成复合电源系统提高电动汽车续驶里程。在复合电源系统中,超级电容既作为储能设备用于回收存储制动能量,又作为辅助电源参与到驱动过程中辅助动力电池共同驱动电机,避免了对动力电池的大功率充电,保护电池,延长其使用寿命。对主辅电源进行选择,主电源选用锂电池,辅助电源选用超级电容,根据蓄电池和超级电容的连接方式以及是否使用有源模块,提出四种复合电源拓扑结构,综合考虑后选择以无源串联复合结构作为所研究系统的结构,设计电动汽车再生制动系统,阐述了系统结构中各个组成元件,对回收电流的控制进行研究。在MATLAB/Simulink平台中,使用SimPowerSystems中的模块根据设计的无源串联复合电源结构搭建蓄电池——超级电容复合电源电动汽车动力能耗模型,模型输入为ECE城市工况车速,模型以输入车速曲线进行运行,观察电池和超级电容电压、驱动电流和回收电流的变化情况,计算各能耗情况,分析复合电源系统的里程贡献率。其中制动过程中模型根据实际车速与需求车速的速度差确定制动控制信号的占空比大小来控制整流桥模块的工作状态,以不同减速度进行制动实验,观察平均回收电流的变化情况,可验证恒流制动策略的可行性。分析控制系统的主要实现的功能,以Atmega8为核心设计再生制动系统控制器,具体介绍了其中各个模块所要实现的功能。进行再生制动实验,初始制动车速40 km/h,电容初始电压1 V,制动控制信号占空比为50%、70%和100%。在此基础上进行恒流控制制动实验,实验过程中为了方便控制,以整流电压和超级电容端电压作为参量不断改变占空比大小来保证回收电流的恒定,从而达到控制制动减速度的目的。搭建台架进行复合电源驱动实验。复合电源驱动实验表明,串联复合电源可以将超级电容中存储能量运用到驱动过程中,减少电池的能量输出,提高电池效率。根据ECE城市工况实验结果计算得出,串联式复合电源系统每公里可以为电池节能33.5 kJ,续驶里程贡献率达可达到11%。