純電動汽車能量回收標(biāo)定方法研究

范青海

摘 要：能量回收是提升純電動汽車?yán)m(xù)駛里程的關(guān)鍵技術(shù)之一，文章基于某純電動汽車，介紹了并行能量回收系統(tǒng)的組成部件、工作原理和典型特點，對能量回收的標(biāo)定策略、方法進(jìn)行分析研究，特別對能量回收扭矩的標(biāo)定進(jìn)行了詳細(xì)闡述，有效保證了車輛的經(jīng)濟性測試結(jié)果滿足設(shè)計指標(biāo)要求，同時確保了車輛在能量回收時具有良好的主觀感受。

關(guān)鍵詞：純電動汽車;能量回收;能量回收扭矩;經(jīng)濟性

中圖分類號：U469.72+2? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）22-17-03

Abstract： Energy recovery is one of the key technologies to improve the driving range of pure electric vehicles， based on a pure electric vehicle， this paper introduces the components， working principle and typical characteristics of the parallel energy recovery system， analyzes and studies the calibration strategy and method of energy recovery， especially the calibra -tion of energy recovery torque. It effectively ensures that the economic test results of the vehicle meet the requirements of design index， and at the same time ensures that the vehicle has a good? subjective feeling during energy recovery.

Keywords： Pure Electric Vehicle; Energy recovery; Energy recovery Torque; Economic Performance

CLC NO.： U469.72+2? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）22-17-03

引言

當(dāng)前，隨著日趨成熟的技術(shù)發(fā)展，純電動汽車品質(zhì)明顯提升，使消費者的目光從燃油車開始轉(zhuǎn)向純電動汽車。加之國內(nèi)一些城市對燃油汽車實行搖號和限行，以及國家對純電動汽車的大力補貼及政策扶持，純電動汽車產(chǎn)銷量逐漸遞增。純電動汽車的續(xù)駛里程是用戶最為關(guān)注的車輛性能之一，而能量回收是提升純電動汽車?yán)m(xù)駛里程的關(guān)鍵技術(shù)之一，有效降低了用戶的里程焦慮感，提高了用戶對純電動汽車的接受度和滿意度。

本文以某純電動輕型商用車為基礎(chǔ)，對純電動汽車的能量回收標(biāo)定策略進(jìn)行分析研究。

1 能量回收系統(tǒng)簡介

能量回收，又稱回饋制動或再生制動，是指在滑行或制動減速過程中，驅(qū)動電機工作于發(fā)電狀態(tài)，將車輛部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存于動力電池中，同時施加電機回饋轉(zhuǎn)矩于驅(qū)動軸，對車輛進(jìn)行制動。該技術(shù)應(yīng)用一方面增加了電動車輛一次充電續(xù)駛里程，另一方面減少傳統(tǒng)制動器磨損，同時還改善了整車動力學(xué)控制性能。

在不改動液壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，開發(fā)基于制動踏板行程檢測的并行制動能量回收系統(tǒng)方案，如圖1所示。

并行制動能量回收系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機及控制器、動力電池（含電池管理系統(tǒng)）、ABS系統(tǒng)、制動踏板、整車控制器（VCU）及CAN網(wǎng)絡(luò)組成，其中，整車控制器（VCU）通過CAN網(wǎng)絡(luò)與電機控制器、電池管理系統(tǒng)、ABS控制器通訊，實現(xiàn)駕駛員意圖識別及制動能量回收控制功能。

并行制動能量回收系統(tǒng)方案的典型特征是：符合駕駛員傳統(tǒng)的駕駛習(xí)慣，保持整車的制動性能和制動穩(wěn)定性，電機制動力的變化不會影響驅(qū)動輪制動力的大小，電機制動力和驅(qū)動輪制動器制動力并行產(chǎn)生，并疊加在一起，共同組成了驅(qū)動輪上的總制動力，通過在汽車減速和制動過程中實施電機制動，把汽車減速和制動過程中的部分動能轉(zhuǎn)化成電能回饋給動力電池，從而提高整車經(jīng)濟性，延長續(xù)駛里程。

2 能量回收標(biāo)定策略

整車控制器（VCU）根據(jù)踏板信號、車速、蓄電池荷電狀態(tài)（SOC）、電池電壓、溫度等信息確定是否進(jìn)行能量回收，并將其傳送到相應(yīng)的控制模塊中執(zhí)行，模塊之間的信息傳遞通過CAN總線進(jìn)行。對進(jìn)入能量回收模式的車輛狀態(tài)條件進(jìn)行標(biāo)定，如表1所示。

VCU檢測加速踏板傳感器信號和制動踏板傳感器信號，判斷汽車是否處于滑行或制動減速階段，若是的話則向PCU發(fā)送扭矩指令，PCU控制驅(qū)動電機產(chǎn)生滑行階段所需的制動力。對能量回收扭矩進(jìn)行標(biāo)定，如表2所示。

在能量回收扭矩的標(biāo)定過程中，需要注意以下事項：

滑行減速時，能量回收不能標(biāo)太大，否則滑行時車輛減速感太強，駕乘人員主觀感受不好，且影響行車安全。

能量回收的大小受電池的充放電能力限制，所以能量回收的功率不能超過電池規(guī)定的功率，如表3所示。

3 能量回收測試結(jié)果

上述能量回收標(biāo)定數(shù)據(jù)經(jīng)過實車道路測試，滑行及制動減速時主觀感受良好，無不安全感，在轉(zhuǎn)轂上按照《GBT 18386-2017 電動汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程 試驗方法》的要求進(jìn)行了復(fù)測，經(jīng)濟性測試結(jié)果均滿足設(shè)計指標(biāo)要求，圖2為車輛能量回收道路測試數(shù)據(jù)、表4為車輛經(jīng)濟性轉(zhuǎn)轂測試結(jié)果。

4 結(jié)束語

本文對純電動汽車能量回收的系統(tǒng)設(shè)計、工作原理、標(biāo)定策略和方法進(jìn)行分析研究，對標(biāo)定后的數(shù)據(jù)在實車道路和轉(zhuǎn)轂試驗中進(jìn)行了驗證，結(jié)果表明，能量回收的合理標(biāo)定，可以有效的提高純電動汽車的續(xù)駛里程。

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