范青海

摘 要：能量回收是提升純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的關(guān)鍵技術(shù)之一，文章基于某純電動(dòng)汽車(chē)，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(diǎn)，對(duì)能量回收的標(biāo)定策略、方法進(jìn)行分析研究，特別對(duì)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(chē)輛的經(jīng)濟(jì)性測(cè)試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，同時(shí)確保了車(chē)輛在能量回收時(shí)具有良好的主觀感受。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē);能量回收;能量回收扭矩;經(jīng)濟(jì)性

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.72+2? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：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(dòng)汽車(chē)品質(zhì)明顯提升，使消費(fèi)者的目光從燃油車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)向純電動(dòng)汽車(chē)。加之國(guó)內(nèi)一些城市對(duì)燃油汽車(chē)實(shí)行搖號(hào)和限行，以及國(guó)家對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)的大力補(bǔ)貼及政策扶持，純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量逐漸遞增。純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程是用戶(hù)最為關(guān)注的車(chē)輛性能之一，而能量回收是提升純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的關(guān)鍵技術(shù)之一，有效降低了用戶(hù)的里程焦慮感，提高了用戶(hù)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)的接受度和滿意度。

本文以某純電動(dòng)輕型商用車(chē)為基礎(chǔ)，對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)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(jiǎn)介

能量回收，又稱(chēng)回饋制動(dòng)或再生制動(dòng)，是指在滑行或制動(dòng)減速過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)，將車(chē)輛部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存于動(dòng)力電池中，同時(shí)施加電機(jī)回饋轉(zhuǎn)矩于驅(qū)動(dòng)軸，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)。該技術(shù)應(yīng)用一方面增加了電動(dòng)車(chē)輛一次充電續(xù)駛里程，另一方面減少傳統(tǒng)制動(dòng)器磨損，同時(shí)還改善了整車(chē)動(dòng)力學(xué)控制性能。

在不改動(dòng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)基于制動(dòng)踏板行程檢測(cè)的并行制動(dòng)能量回收系統(tǒng)方案，如圖1所示。

并行制動(dòng)能量回收系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器、動(dòng)力電池（含電池管理系統(tǒng)）、ABS系統(tǒng)、制動(dòng)踏板、整車(chē)控制器（VCU）及CAN網(wǎng)絡(luò)組成，其中，整車(chē)控制器（VCU）通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、ABS控制器通訊，實(shí)現(xiàn)駕駛員意圖識(shí)別及制動(dòng)能量回收控制功能。

并行制動(dòng)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(chē)的制動(dòng)性能和制動(dòng)穩(wěn)定性，電機(jī)制動(dòng)力的變化不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力的大小，電機(jī)制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)器制動(dòng)力并行產(chǎn)生，并疊加在一起，共同組成了驅(qū)動(dòng)輪上的總制動(dòng)力，通過(guò)在汽車(chē)減速和制動(dòng)過(guò)程中實(shí)施電機(jī)制動(dòng)，把汽車(chē)減速和制動(dòng)過(guò)程中的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能回饋給動(dòng)力電池，從而提高整車(chē)經(jīng)濟(jì)性，延長(zhǎng)續(xù)駛里程。

2 能量回收標(biāo)定策略

整車(chē)控制器（VCU）根據(jù)踏板信號(hào)、車(chē)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(guò)CAN總線進(jìn)行。對(duì)進(jìn)入能量回收模式的車(chē)輛狀態(tài)條件進(jìn)行標(biāo)定，如表1所示。

VCU檢測(cè)加速踏板傳感器信號(hào)和制動(dòng)踏板傳感器信號(hào)，判斷汽車(chē)是否處于滑行或制動(dòng)減速階段，若是的話則向PCU發(fā)送扭矩指令，PCU控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生滑行階段所需的制動(dòng)力。對(duì)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(guò)程中，需要注意以下事項(xiàng)：

滑行減速時(shí)，能量回收不能標(biāo)太大，否則滑行時(shí)車(chē)輛減速感太強(qiáng)，駕乘人員主觀感受不好，且影響行車(chē)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(guò)電池規(guī)定的功率，如表3所示。

3 能量回收測(cè)試結(jié)果

上述能量回收標(biāo)定數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)道路測(cè)試，滑行及制動(dòng)減速時(shí)主觀感受良好，無(wú)不安全感，在轉(zhuǎn)轂上按照《GBT 18386-2017 電動(dòng)汽車(chē) 能量消耗率和續(xù)駛里程 試驗(yàn)方法》的要求進(jìn)行了復(fù)測(cè)，經(jīng)濟(jì)性測(cè)試結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，圖2為車(chē)輛能量回收道路測(cè)試數(shù)據(jù)、表4為車(chē)輛經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)轂測(cè)試結(jié)果。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)能量回收的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工作原理、標(biāo)定策略和方法進(jìn)行分析研究，對(duì)標(biāo)定后的數(shù)據(jù)在實(shí)車(chē)道路和轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)中進(jìn)行了驗(yàn)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(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。

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