电动汽车能量回收系统及控制方案的设计
发布日期:2016-11-14 新闻来源: 正文字号
大 中 小
德州学院汽车工程学院 张荣柱 于士军
1 引言
汽车工业的飞速发展,一方面造成了能源的大量消耗,另一方面,石油的消耗对大自然造成了巨大的危害,严重污染了空气的质量。开发新能源汽车已经成为汽车行业的热点。由于受到续航里程、充电设施建设等各种条件的限制,纯电动汽车的大规模推广尚未实现。据研究表明,在城市道路行驶,大约有50%甚至更多的驱动能量在制动过程中损失,制动能量回收是提高电动汽车能量利用率的有效途径之一。相信如果以制动能量回收为基础,再辅以其他的能量回收系统与装置,电动汽车的续航里程问题将会得到较好的解决。
2 电动汽车能量回收系统
2.1能量回收系统
主要是指将汽车在制动或下长坡时将产生的能量损耗及太阳能、风能等回收起来转换成电能来供驱动电机使用,并将剩余的电能储存在动力电池中,在需要大功率电能时可以将其迅速释放出来。能量回收系统对于提高纯电动汽车的能量利用率具有重要意义,对于增加电动汽车的续航里程起着至关重要的作用。
2.2制动能量回收的约束条件
(1)制动力的分配。在制动过程中,制动安全性是首先要考虑的问题。需要找到机械制动与电气制动的最佳结合点,在保证安全性的前提下,进行制动能量最大限度地回收。
(2)储能装置的合理使用。电动汽车上常用的储能装置有蓄电池、超级电容等,其中最主要的是蓄电池。因此,在进行制动能量回收时,要充分考虑到蓄电池的充电状态,当蓄电池的SOC值超过上限,为保护蓄电池则应自动停止充电。
(3)电机性能。作为再生制动系统的关键部件,电机的制动能力越好,就可在分配再生制动力与机械制动力时提高再生制动力的比例,提高制动能量回收的效率。此外,电机的发电效率对制动能量回收也有很大的影响。
(4)符合驾驶习惯。在制动过程中要充分考虑到驾驶员的制动习惯以及制动时乘客的舒适性。