電動汽車再生制動和防抱死制動新技術

汽車緊急制動時可能造成車輪抱死，使汽車喪失轉向能力，從而導致交通事故的發(fā)生。防抱死制動系統(tǒng)（ABS）通過非連續(xù)的制動方式可以防止車輪鎖死。再生制動（RG）作為一種應用在現代電動汽車或混合動力汽車上的能源回收技術，引起了研究人員的關注。開發(fā)同時保證ABS和RG高效運轉的控制技術，是應用該技術的一項挑戰(zhàn)。在本文中，提出了一種實現ABS和RG集成控制的控制策略，并通過試驗進行驗證。

早期利用模糊控制方法對ABS和RG集成控制策略進行設計，本文則在此基礎上進行擴展，利用電力電子技術開發(fā)ABS和RG集成控制的控制策略。對ABS的控制主要依據車輪的滑移率，其表示車輪運動中滑動部分所占的比例，制動時滑移率的安全范圍為8%～30%。RG則對制動過程中損失的動能進行回收?；厥詹捎秒娙萜鹘M，將制動時通往電機的電荷由控制器轉移到電容器組中，為電池進行充電。對兩者進行集成控制設計時，首先需要考慮汽車的安全性。因而設計的基本原則為：控制系統(tǒng)優(yōu)先考慮對ABS的控制，當滑移率處于安全范圍時再生制動同時進行工作，否則關閉RG。進行控制策

略設計時，將滑移率和電池的荷電狀態(tài)作為輸入，制動轉矩作為輸出。采用脈沖寬度調制（PWM）進行控制，其可以保持電池的輸出始終處于恒定的水平。PMW產生的脈沖控制流入電機的電流，并在制動時關閉電機，防止車輪在不安全的滑移率范圍內鎖死。同時控制從電容器組中流出的電流，制動時控制流入電機的電流流入電容器組中，而在加速時電流則流回電機。

對上述控制策略進行驗證時，采用額定電壓為12V、容量為1.3Ah的鉛酸電池作為電源，電容器組采用容量為普通電容20倍的超級電容，連接具有ABS控制電路的電機。利用LabVIEW收集電路中的數據，并利用NI 9219 DAQ數據采集卡將收集到的模擬值轉換為數字值。試驗結果顯示，新的控制策略能夠保證汽車ABS的正常運行，使車輪滑移率控制在安全范圍內，但再生制動的效率降低，約能實現制動能量17%的回收。

SagarMaliyeetal.12th Control Instrumentation SystemsConference,Manipal Nov.2-4,2015.

編譯：李臣