对纯电动汽车再生制动节能潜力的分析

蔡复之 翟冬磊 张含笑

摘 要：随着社会经济的飞速发展，纯动力电动汽车诞生，通过对内力的运用能够提升再生制动功能。在我国节能环保政策的指导下，纯电动汽车产生的制动能量可以进行回收再利用，展现出较大的节能潜力。基于此，本文将对纯电动汽车电液制动系统进行分析，并对其再生制动的节能潜力加以阐述。

关键词：纯电动汽车；再生制动；节能潜力

引言：纯电动汽车使用机械制动系统，在制动的过程中通过摩擦的方式使汽车中的动能向热能发生转变，进而产生了大量的制动能源浪费，抑制了纯电动汽车的发展。为了使电动汽车的能量效率得到显著提升，需要对电子液压再生制动系统进行有效的控制，使电动汽车产生更强的经济性与节能性。

1.纯电动汽车电液制动系统分析

纯电动汽车在使用时，单纯的以动能作为动力。在以往的生产与制造过程中，机械式摩擦制动系统中存在较大的问题，很可能会产生较大的安全事故，因此对纯电动汽车的发展产生了不利影响。新时期背景下，纯电动汽车要想使自身的缺陷与不足得到良好的弥补，与车载系统的发展趋势相融合，则需要加强对EHB系统的应用。在该系统运行的过程中，车轮制动器与踏板不包括在机械连接的范围之内，而主要通过模拟器对驾驶人员的意向进行判断，然后将信息传输给电子控制单元，使其在运行过程中能够发出相应的指令，以此来建设对制动力的消耗，提升电动汽车的节能性与经济性[1]。

2.纯电动汽车制动能量的回收

在纯电动汽车使用电能制动时，驱动电机处于发电状态，可以将汽车中的部分动能传递到蓄电池当中，对其进行充电，以此来演唱电动机车的行驶距离。通过对制动能量有效的回收和利用，能够使电动汽车的行驶距离演唱10%-30%。在制動能量的回收过程中，主要与电池安全、汽车动力学特性、充电特性等多个方面相关联。对于纯电动汽车来说，其最为显著的特征便是对制动能量的回收。将纯电能汽车与混合电动汽车相对比能够看出，电动机可以被看做成发电机，将汽车的动能转变为电能，并且对产生的能量进行迅速的存储，以便再次利用，使纯电动汽车的行驶距离得到有效的延长。通过相关调查研究表明，对于减速功率较大的纯电动汽车来说，其功率达到-100kw到-50kw之间时，占的时间比为24%左右，制动消耗能量属于牵引能量中的主要部分，由于城市公交车通常以内燃机作为动机，因此对制动能量进行回收的难度较大。

3.纯电动汽车再生制动的节能潜力分析

对于纯电动汽车来说，其在行驶的过程中，其制动状态也在随之发生不同的改变，当制动的强度较小或者中等时，为了提升其节能效果，使更多的能源得到有效的回收和利用。通常情况下会采用再生制动的方式，使车辆制动力不足之处，采用液压制动的方式对其进行补充。当车轮中产生电池量不足时，为了提升车辆制动的安全性，通常不适用再生制动的方式，而是采用液压制动。因此，以往传统的车辆制动系统已经无法充分满足当前纯电车在制动方面新需求。

3.1 ABS控制系统

在以往传统的汽车制动系统当中，无论是机械式还是液压式，在制动原理方面均相同，也就是通过制动器摩擦的方式，使汽车在行驶过程中产生的动能进行消耗，以此来实现减速。由于纯电动汽车是在传统绞车中液压系统的基础上演变而来的，因此要想实现能量的充分回收，提升其节能性，要求在不改变原有系统的基础上对其进行优化。但是，以往的制动系统难以充分符合当前的再生制动需求，如若新系统的使用使驾驶人员以往的制动感觉发生了改变，则会极大的影响能量回收效果，因此仍然需要对以往的系统进行优化和改造。ABS系统的应用则能够将上述问题妥善的解决。在ABS系统中，以高速开关阀为核心，将其与PWM控制相结合以后，则能够通过对脉冲宽度进行调整的方式，实现对液压压力的控制[2]。

3.2协调制动控制策略

该策略实施的主要任务便是利用电机相应速度与精度，使制动系统的响应特性发生一定的改变，进而使电机与EVB所提供的制动转矩能够充分满足制动需求，提升制动的安全性与稳定性。在将电机与EVB特性相结合以后，制动控制的基本思路为：通过制动转矩对EVB启动进行预测，保障EVB能够顺利接入到制动系统当中。然后，在电机制动转矩的基础上，对其进行协调控制，对制动转矩发生的改变进行精准的测量。通过对转矩大小与能量回收性能的分析，可以将制动划分为以下几种模式，分别为SOC低时制动模式、经济性制动模式、SOC高时制动模式，根据实际情况选择最佳制动模式，使节能潜力得到最大限度的发挥。

结束语：综上所述，对于电动汽车来说，再生制动属于一项较为重要的技术，不但能够通过对制动能量的回收使整个汽车的能耗得到有效的降低，而且还能够通过对液压制动器负荷的消减，对制动器所产生的磨损现象进行有效的控制。对于电动汽车来说，再生制动系统属于液压制动与再生制动二者的有机结合，因此在制动过程中，需要发挥二者的综合力量来提升制动的安全性与稳定性，使制动能量得到最大显著的回收，使其节能潜力得到充分发挥。

参考文献：

[1]张继红. 纯电动汽车电液制动系统再生制动控制策略研究[D]. 吉林大学， 2015.

[2]张亚军， 杨盼盼. 纯电动汽车再生制动系统的建模与仿真[J]. 武汉理工大学学报， 2015（15）：90-94.