純電動汽車能量回收標定方法研究

范青海

摘 要：能量回收是提升純電動汽車續駛里程的關鍵技術之一，文章基于某純電動汽車，介紹了并行能量回收系統的組成部件、工作原理和典型特點，對能量回收的標定策略、方法進行分析研究，特別對能量回收扭矩的標定進行了詳細闡述，有效保證了車輛的經濟性測試結果滿足設計指標要求，同時確保了車輛在能量回收時具有良好的主觀感受。

關鍵詞：純電動汽車;能量回收;能量回收扭矩;經濟性

中圖分類號：U469.72+2? 文獻標識碼：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

當前，隨著日趨成熟的技術發展，純電動汽車品質明顯提升，使消費者的目光從燃油車開始轉向純電動汽車。加之國內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，純電動汽車產銷量逐漸遞增。純電動汽車的續駛里程是用戶最為關注的車輛性能之一，而能量回收是提升純電動汽車續駛里程的關鍵技術之一，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，對純電動汽車的能量回收標定策略進行分析研究。

1 能量回收系統簡介

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，驅動電機工作于發電狀態，將車輛部分動能轉化為電能儲存于動力電池中，同時施加電機回饋轉矩于驅動軸，對車輛進行制動。該技術應用一方面增加了電動車輛一次充電續駛里程，另一方面減少傳統制動器磨損，同時還改善了整車動力學控制性能。

在不改動液壓制動系統結構的基礎上，開發基于制動踏板行程檢測的并行制動能量回收系統方案，如圖1所示。

并行制動能量回收系統主要由驅動電機及控制器、動力電池（含電池管理系統）、ABS系統、制動踏板、整車控制器（VCU）及CAN網絡組成，其中，整車控制器（VCU）通過CAN網絡與電機控制器、電池管理系統、ABS控制器通訊，實現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方案的典型特征是：符合駕駛員傳統的駕駛習慣，保持整車的制動性能和制動穩定性，電機制動力的變化不會影響驅動輪制動力的大小，電機制動力和驅動輪制動器制動力并行產生，并疊加在一起，共同組成了驅動輪上的總制動力，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化成電能回饋給動力電池，從而提高整車經濟性，延長續駛里程。

2 能量回收標定策略

整車控制器（VCU）根據踏板信號、車速、蓄電池荷電狀態（SOC）、電池電壓、溫度等信息確定是否進行能量回收，并將其傳送到相應的控制模塊中執行，模塊之間的信息傳遞通過CAN總線進行。對進入能量回收模式的車輛狀態條件進行標定，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發送扭矩指令，PCU控制驅動電機產生滑行階段所需的制動力。對能量回收扭矩進行標定，如表2所示。

在能量回收扭矩的標定過程中，需要注意以下事項：

滑行減速時，能量回收不能標太大，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定的功率，如表3所示。

3 能量回收測試結果

上述能量回收標定數據經過實車道路測試，滑行及制動減速時主觀感受良好，無不安全感，在轉轂上按照《GBT 18386-2017 電動汽車 能量消耗率和續駛里程 試驗方法》的要求進行了復測，經濟性測試結果均滿足設計指標要求，圖2為車輛能量回收道路測試數據、表4為車輛經濟性轉轂測試結果。

4 結束語

本文對純電動汽車能量回收的系統設計、工作原理、標定策略和方法進行分析研究，對標定后的數據在實車道路和轉轂試驗中進行了驗證，結果表明，能量回收的合理標定，可以有效的提高純電動汽車的續駛里程。

參考文獻

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