1、制动能量回收功能测试学习单元2.3 新能源汽车整车控制系统检测与维修天职师大汽车职业教育研究所致力于提供高品质的汽车职业教学资源学习单元2.3制动能量回收功能测试纯电动汽车整车控制系统检测与维修123456学习导航7情境导入学习小结实践技能拓展阅读理论知识学习目标自主学习天职师大汽车职业教育研究所小王是比亚迪新能源小王是比亚迪新能源4S4S店的一名车辆销售人员，在进行纯电动汽车介绍时，客店的一名车辆销售人员，在进行纯电动汽车介绍时，客户询问能量回收功能是什么意思、怎么操作？请问你会向客户进行制动能量回收功户询问能量回收功能是什么意思、怎么操作？请问你会向客户进行制动能量回收功能的操纵演示吗？又
2、怎么设置能量回收强度呢？能的操纵演示吗？又怎么设置能量回收强度呢？自主学习自主学习情境导入情境导入学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试1 1.能能通过与客户交流和查阅相关维修技术资料获取车辆信息；通过与客户交流和查阅相关维修技术资料获取车辆信息；2 2.能能向客户介绍能力回收的意义；向客户介绍能力回收的意义；3 3.能能正确进行能量回收功能测试；正确进行能量回收功能测试；4 4.能能正确遵守个人和车间安全作业要求，注重个人安全防护；正确遵守个人和车间安全作业要
3、求，注重个人安全防护；5 5.能能正确检查工作质量并进行自我评估。正确检查工作质量并进行自我评估。自主学习自主学习情境导入情境导入学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理2.3.3整车制动力分配整车制动力分配2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构自主学习自主学习情境导入情境导入学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统
4、检测与维修2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略学习单元2.3制动能量回收功能测试一、清点材料一、清点材料记清元件A2A103J请按材料清单一一对请按材料清单一一对应，记清每个元件的应，记清每个元件的名称与外形名称与外形友情提醒一、清点材料一、清点材料 清点完后请将材料放回塑料袋备用。打开时请小心，不要将塑料袋撕破，以免材料丢失。清点材料时请将表箱后盖当容器，将所有的东西都放在里面。暂时不用的请放在塑料袋里。压敏电阻(47专用)1可调电阻WH2电位器 1电阻 共28分流器零件 1一、清点材料一、清点材料零件 2一、清点材料一、清点材料二极管 6保险丝夹 2电解电容 12A103
5、J 涤沦电容 1 保险丝管1蜂鸣器一只（MF47A型专用）连接线 4根1根表棒 1付MF47线路板 1 块零件 3一、清点材料一、清点材料零件 4一、清点材料一、清点材料面板+表头11K档位开关旋钮A 电刷旋钮 正面 反面电位器旋钮 1个晶体管插座 1个后盖+提把+电池盖板(组合件)1个零件 5一、清点材料一、清点材料零件 6一、清点材料一、清点材料V形电刷标志（请贴好，防止东西掉进表头内部）档位板铭牌 1块电池夹1.5V负电池夹1只1.5V正电池夹1只9V电池夹2只零件 7一、清点材料一、清点材料晶体管插片 6片输入插管4只测量二极管的极性一、清点材料一、清点材料1K1K电解电容器的极性一、
6、清点材料一、清点材料根据正接时漏电流小（阻值大），反接时漏电流大来判断。+10%102银银5%101金金999白白105104103102101100倍率倍率888灰灰0.1%777紫紫0.25%666兰兰0.5%555绿绿 444黄黄333橙橙2%222红红1%111棕棕000黑黑误差误差IIIIII颜色颜色一、清点材料一、清点材料色环电阻的色环标识 从上页幻灯片可知，金色和银色只能是乘数和允许误差，一定放在右边。表示允许误差的色 环比别的色环稍宽，离别的色 环稍远。我们用的电阻大都允许误差是1%的，用棕色色 环表示，因此棕色一般都在最右边。一、清点材料一、清点材料色环认识的小窍门二、元器件
7、的焊接与安装二、元器件的焊接与安装焊接前的准备工作去氧化层焊接练习元件弯制元件插放元件测量元件读数二、元器件的焊接与安装二、元器件的焊接与安装 左手捏住电阻或其他元件的本体，右手用锯条轻刮元件脚的表面，左手慢慢地转动，直到表面氧化层全部去除。清除元件表面的氧化层二、元器件的焊接与安装二、元器件的焊接与安装五步焊接法首先焊点然后二、元器件的焊接与安装二、元器件的焊接与安装在练习板上焊接注意尽量排列整齐，才可以看出练习后的进步，改进不足。2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构汽车在运行过程中要经常性的加速、减速、以及上下坡等；在减速过程中汽车的动能通过制动系统转化成热能散发到大气中，下
8、坡时汽车的重力势能通过制动系统转化成热能散发到大气中；这会造成能量的浪费，这对于经常行驶在拥堵城镇或山区的车辆影响更大。电动汽车、混合动力汽车等可以回收车辆在制动或惯性滑行中释放出的多余能量，并通过发电机将其转化为电能，再储存在蓄电池中，用于之后的加速行驶；这就是制动能量回收也制动能量回收也叫叫再生制动再生制动。制动能量回收可以减少制动盘的消耗、增加汽车的续驶里程、增大能量利用率；这对于环保、节能减排、减少能源消耗有重要意义。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构纯电动汽车处于紧急制动或大强
9、度制动时，单纯靠电机的再生制动很难保证行车安全，因此车辆必须保留机械制动系统，所以纯电动汽车的制动系统是传统机械式制动系统与电机再生制动的复合系统。关键问题是协调控制机、电复合制动力的比例关系，系统工作时应满足：1）为保证驾驶员能通过制动踏板合理控制车速并有一定的制动感受，制动模式在发生改变时产生的冲击应控制在一定范围内，保证驾驶舒适性。2）为保证车辆行驶安全，应根据实际情况合理控制作用在驱动轮上的机、电复合制动力的比例关系。此外，为了防止车轮发生抱死、侧滑等危险情况，施加在前后轴上的最大制动应满足ECE法规规定。3）根据电机、动力电池的规格限制，为保证动力系统安全，提高能量利用率，应考虑动力
10、电池组最大允许充电功率及电机的发电能力。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构复合制动系统主要分为并联和串联两种类型。1.并联制动对原来的制动系统改动少，只控制电机制动力，不控制机械制动力。控制参数少，对制动有影响的因素少，对汽车的制动过程能进行更好的控制；制动系统结构简单，降低了汽车的改造成本。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构1.并联制动并联制动的制动力分配是：前后轮液压制动力以确
11、定比例进行分配，电机制动力作为附加力按比例加在驱动轮上。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构1.并联制动 并联制动的控制原理是：驾驶员制动时，电机控制器根据接收到的制动力矩需求对电机进行相应控制。能提供可靠的冗余制动，在电机制动失效的情况下，机械制动系统可及时完成制动，保证安全。其局限性是：对电机制动力矩无法主动控制，电制动和机械制动之间不能协调工作，电机制动力矩的使用不充分，能量回收较少；制动时的顿挫性增加，降低了汽车的制动舒适性。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维
12、修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构2.串联制动串联式制动系统将会大大改变汽车整车结构，增加汽车的改造成本。需要协同控制电机制动力和机械制动力，对原有的控制系统改动大。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构2.串联制动在制动时，优先利用再生制动力完成制动任务，直到其最大制动力仍不能满足需求时，才由机械系统提供制动力作为补充。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结
13、构制动能量回收系统结构2.串联制动制动时，制动控制器根据制动踏板输入信号得出的制动力矩需求，并根据电机控制器反馈的可用再生制动力矩，对制动力矩进行分配；向电机控制器、液压制动系统分别发送再生制动力矩需求和机械制动力矩需求。当可用再生制动力矩大于制动力矩需求时，制动力完全由电机提供；当可用再生制动力矩小于制动力矩需求时，由机械制动系统进行制动力矩补偿。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构2.串联制动串联制动只要选取合适的控制策略，就能实现对制动力的合理分配，在满足制动安全和稳定的前提下，可以
14、最大程度的回收能量，并且制动舒适性高。但是串联制动系统结构复杂，需要高集成度、处理能力强大的控制系统，成本高。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构3.影响制动能量回收的因素（1）电机性能电机是影响电制动力大小的直接因素。合理选择电机运行区域，可以提高电机发电功率。（2）储能装置充电功率和充电电流；蓄电池SOC值等。（3）控制策略控制策略要合理规划再生制动力与液压制动力的比例，合理规划制动力在各个轴之间的分配，保证车辆稳定可靠的制动，又能最充分的回收制动能量。（4）其他因素汽车驱动形式、行驶
15、工况、能量传递效率、驾驶员驾驶习惯等。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.2制动能量回收工作制动能量回收工作原理原理2.3.3整车制动力分配整车制动力分配2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构自主学习自主学习情境导入情境导入学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理制动能量回收的工作原理就
16、是汽车减速制动时将其动能经过传动装置传递给电机，然后电机在制动控制器的作用下以发电模式工作，将汽车的动能转变为电能，给储能装置充电。1.电机再生制动的基本原理天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试当驾驶员踩下制动踏板，电动汽车处于制动状态，此时电机驱动电源被断开了，但是电动机存在惯性作用转速不能马上为零，所以电机仍然旋转，这时电机处于发电状态，产生感应电动势。dtdILE2.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理1.电机再生制动的基本原理天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试当开
17、关K 闭合时，电机的感应电流在 K-Rb-Ra-K之间形成一个回路。设感应电流为 I1，则感应电动势E与电流I1的关系为：abRREI12.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理1.电机再生制动的基本原理天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试当 K断开时，由于电机是感性元件，电流不会马上为零，此时电机感应电流变化率激增。感应电动势增加，当电机的感应电动势超过了电池的端电压Ub，此时电机给电池充电即实现了制动能量回馈。设此时的回馈电流为 I2，则回馈电流 的大小为：acbRRUEI22.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理2
18、.电动汽车能量回馈原理天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理2.3.3整车制动力分配整车制动力分配2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构自主学习自主学习情境导入情境导入学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.3整车制动力分配整车制动力分配1.理想的制动力分配线天职师大汽车职业教育研究所纯电
19、动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试惯性力为：对前、后轮接地点取矩得到：，则可以简化成：tumFjddg2hFGaLFjZg1hFGbLFjZLzhbGFZg1LzhaGFZg22.3.3整车制动力分配整车制动力分配1.理想的制动力分配线天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试汽车制动时，对附着条件的利用、制动时汽车方向稳定性均有利的条件是前后轮同时抱死。1zfFF2rzFFGFFrfggrffhahbFFFGFFrf由此可以画出I曲线2.3.3整车制动力分配整车制动力分配2.ECE法规线天职师大汽车职业教育研究所纯
20、电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试ECE法规曲线是联合国欧洲经济委员会与我国汽车行业共同对汽车制动前后轴制动力分配做出的规定，表示为：由此可以画出ECE法规曲线gfzhbLGzF85.007.0frFGzF2.3.3整车制动力分配整车制动力分配3.f线组天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试f线组是后轮没有抱死，在各种附着系数路面上前轮抱死时的前后地面制动力关系曲线。由此可以画出f线组LzhbGFFgzf1frFGzF2.3.3整车制动力分配整车制动力分配前后轴制动力分配应处于汽车的I曲线、ECE法规边界线及f
21、线所围成的区域中。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.2制动能量回收工作原理制动能量回收工作原理2.3.3整车制动力分配整车制动力分配2.3.1制动能量回收系统结构制动能量回收系统结构自主学习自主学习情境导入情境导入学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车
22、控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试1.并联策略天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略）（211FFF1.并联策略天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略1.并联策略（1）OA段当制动强度（制动力）需求小于A点对应的制动强度（制动力）时，制动力由电机再生制动力独立提供。电机再生制动扭矩决定的最小制动强度为：最小电机制动力为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制
23、系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略rmgiiTztg0minminriiTFtgxb0minmin1.并联策略（2）AB段已知A点的坐标，则AB线的方程为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略riiTFFtgxbxb0min12-1.并联策略（2）AB段设此时的制动强度需求在AB之间，如图中D点对应的制动强度。此时前后轮制动力按照固定比例分配，而前轮机械制动力等于前轮制动力减去电机再生制动力。天职师大汽车职业教育研究所
24、纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略EDmFEFFFFFFF,211.并联策略（3）BC段B点是AB与f线组的交点，即BC段是f线组的一部分根据f线组方程、OA段方程可以求出B点的坐标为：（，）天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略gghLhzbG0min1gghLhzLbG000min1 min0min-11zhLhzbggB点对应的制动强度为：1.并联策略（3）BC段设此时的制动强度需求在BC之间，如
25、图中G点对应的制动强度。此时前后轮制动力按照固定比例分配，而此时前轮液压制动力等于前轮制动力减去电机再生制动力。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略HGmKHFFFFFFF,211.并联策略（4）C点以后当制动强度（制动力）需求超过C点对应的强度（制动力）时，完全采用机械制动。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略2.最佳制动性串联策略施加在前后轮上的制动力将沿着I曲线进行，此时
26、前轮制动力包括再生制动力和机械制动，这两者之间的分配以再生制动力最大为原则。即当依据制动需求确定的前轮制动力小于电机能提供的最大制动力时，将只应用再生制动力；当需求的前轮制动力大于电机能提供的最大制动力时，电机提供最大再生制动力，其余制动力由机械制动补充。图中OABC为最佳制动性串联策略的制动力分配曲线，A点为由电机再生制动扭矩决定的最小制动力点；过A点做垂直于X轴的垂线与I曲线的交点为B。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略2.最佳制动性串联策略由于有电机参与制动，后轮制动力 等于后
27、轮机械制动力，前轮制动力与前轮机械制动力、电机再生制动力的关系为：因此I曲线的方程变为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略mfFFF1ggmmhahbFFFFF211GFFFm212.最佳制动性串联策略（1）OA段当制动强度需求小于A点对应的制动强度时，此时制动力全部由电机提供。A点的制动强度由电机再生制动扭矩决定，其坐标为：（，0）天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略rii
28、Ttg0min2.最佳制动性串联策略（2）AB段可以求出B点对应的制动强度为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略ggBhLhzbbz24-min22求出B点的坐标为：（，）minGzminmin2-24-GzhLhzbbGgg2.最佳制动性串联策略（2）AB段当整车制动强度需求在A与B之间时，此时前轮机械制动力依然为零，电机制动力不变，后轮机械制动力随制动强度增加而增加。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制
29、动控制策略典型的再生制动控制策略，。2.最佳制动性串联策略（3）BC段若前轮所需制动力小于电机最大制动力，则再生制动力等于前轮需求制动力，同时前轮的机械制动力为零，后轮制动力等于I曲线上分配点对应的制动力。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略2.最佳制动性串联策略（3）BC段若前轮所需制动力大于电机最大制动力，则再生制动力取最大值，前轮机械制动力等于需求制动力减去再生制动力，后轮制动力等于I曲线上分配点对应的制动力。设此时的制动强度需求为Zd，则：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整
30、车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略3.最优能量回收串联策略该策略的基本思想是在各种情况下，尽量充分利用电动机的再生制动力实现制动效果。当所需制动强度小于路面的附着系数时，如果电动机最大制动力大于前轮所需要的最大制动力，则应控制电动机制动力为前轮所需要的最大制动力，不采用机械制动。如果电动机最大制动了小于前轮所需要的最大制动力，则应控制电动机发挥其最大制动力，不满足的部分由机械制动力弥补。当所需要的制动强度大于路面的附着系数时，前轮再生制动与机械制动力的大小分配比例则根据再生制动力的大小，由电动机单独提供或与机械制动共同提
31、供。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略3.最优能量回收串联策略（1）当制动强度要求小于路面附着系数时假设 路面附着系数 ，汽车所需制动强度 ，只需要满足：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略8.07.0zmzgFFFm213.最优能量回收串联策略（1）当制动强度要求小于路面附着系数时当可获得的电机再生制动力大于前轮所限定地最大制动力，如图中A点，电机负责提供前轴全部制动力，电
32、机制动力大小控制为前轮所限定的最大制动力，对应B点的前轮制动力。将后轴制动力控制为响应L点的后轮制动力，此时汽车可得到0.7制动强度。设此时需求制动强度为Ze，则电机再生制动力、前后轮机械制动力为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略3.最优能量回收串联策略（1）当制动强度要求小于路面附着系数时当可获取的电机再生制动力小于前轮所允许的最大制动力（B点），且大于该制动强度下理想制动力分配曲线（I曲线）所对应的前轮制动力（D点），如图中C点，则应控制电机发挥最大制动力，前轮机械制动力为零，
33、同时将后轴制动力控制在响应的M点。汽车同样可得到0.7的制动强度，并且充分利用了电机再生制动力。设此时需求制动强度为Ze，则电机再生制动力、前后轮机械制动力为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略3.最优能量回收串联策略（1）当制动强度要求小于路面附着系数时当可获得的电机再生制动力小于I曲线对应的前轴制动力时，如图中E点，此时为确保制动效能和稳定性，应控制制动力分配点在I曲线上的D点。此时控制电机制动力为最大值，前轴机械制动为D点对应的前轴制动力减去电机最大制动力，后轴机械制动力控制在
34、N点。汽车同样可得到0.7的制动强度。设此时需求制动强度为Zg，则电机再生制动力、前后轮机械制动力为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略3.最优能量回收串联策略（2）当制动强度要求大于路面附着系数时假设 路面附着系数 ，汽车所需制动强度 （即图中K点）。汽车只能获得等于附着系数的制动强度（P点，的制动强度线与I曲线的交点）。前后轴制动力分配按照I线进行，前轴制动力优先分配电机制动力，当电机制动力不能满足需求时，液压制动系统补充额外的制动力，后轴液压制动力在确保制动强度需求的前提下，由
35、分配点相应确定。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略8.09.0z8.03.最优能量回收串联策略（2）当制动强度要求大于路面附着系数时当可获取的电机再生制动力小于路面所允许的最大制动力时。控制电机制动力为最大值，前轴机械制动为P点对应的前轴制动力减去电机最大制动力，后轴机械制动力为P点对应的制动力。即：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略3.最优能量回收串联策略（2）当制动强度
36、要求大于路面附着系数时当可获取的电机再生制动力小于路面所允许的最大制动力时。设此时需求制动强度为 ，路面的附着系数为 ，则电机再生制动力、前后轮机械制动力为：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略hz13.最优能量回收串联策略（2）当制动强度要求大于路面附着系数时当可获取的电机再生制动力大于路面所允许的最大制动力时。控制电机制动力为P点对应的前轴制动力，后轴机械制动力为P点对应的制动力。则：天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3
37、.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略三种再生制动控制策略对比并联策略由于再生制动系统比较简单，容易实现，是目前应用较广泛的一种控制方法天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.4典型的再生制动控制策略典型的再生制动控制策略控制方法控制方法实现复杂性实现复杂性制动稳定性制动稳定性能量回收效率能量回收效率并联策略并联策略一般，改动较小中等中等最佳制动性串联策略最佳制动性串联策略较复杂，需专门设计控制系统较高较高最优能量回收串联策略最优能量回收串联策略较复杂，需专门设计控制系统中等最高2.3.5制动能量回收储能装置制动能量回收储能
38、装置自主学习自主学习学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结天职师大汽车职业教育研究所情境导入情境导入纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试制动能量回收的实质是通过能量转换装置将机械动能转换为电能，并将得到的电能存入储能装置。常见的制动能量回收储能装置有动力电池储能、超级电容器储能和飞轮储能。1.动力电池储能动力电池作为储能装置最为常见，其具有能量密度高而功率密度低的特点，因此难以实现短时间内的大功率充电，且充放电循环次数有限，使用成本较高。2.超级电容器储能超级电容器是20世纪中叶新生的一种新型储能元件，充放电速度快、功率密
39、度大。相比较而言，超级电容比功率高、大电流放电能力强等特点使得其在制动能量回收中的应用比动力电池具有优势，但其能量密度低于动力电池。超级电容在部分公交车上有应用；此外，北京地铁5号线引进了西门子公司研制的 SITRAS SES地面超级电容储能装置。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.5制动能量回收储能装置制动能量回收储能装置3.飞轮储能飞轮电池是20世纪90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池的局限，用物理的方法实现储能，也称为电动机械电池，是一种新型的机械能量转换装置。飞轮储能装置由高速旋转的电机与飞轮（真空环境）和 DC/
40、AC 变换器组成。通过控制电路使飞轮动能改变来实现再生制动能量的吸收和释放。飞轮电机需要长时间处于高速运转状态，磨损较严重，寿命较短。目前在储能装置的配置方面，动力电池与超级电容并联作为电动汽车的能量源被认为是解决电动汽车动力问题的最佳途径。超级电容的使用能够平滑动力电池的充放电电流，延长动力电池的使用寿命，并改善制动能量回收效果，大幅度提高电动汽车的续驶里程。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.5制动能量回收储能装置制动能量回收储能装置天职师大汽车职业教育研究所自主学习自主学习学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践
41、技能实践技能学习小结学习小结情境导入情境导入纯电动汽车整车控制系统检测与维修2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试学习单元2.3制动能量回收功能测试能量回收功能一般在车辆减速/制动时起作用，能量回收情况无法直接进行观察，但可以通过车辆其他部件状态进行间接观察。在进行能量回收时，车辆行驶惯性反拖驱动电机，此时主驱动电机工作于发电状态，并将产生的电能输送至储能装置，此时通过观察得到的储能装置的输出电流应为负值，数值大小表示制动能量的回收强度。在比亚迪EV450纯电动汽车上，可以通过方向盘上的选择按键选择能量流观察界面天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能
42、量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试当车辆处于减速/制动状态时，驱动电机作为发电机将制动能量转化为电能为动力电池充电，此时仪表盘的指示情况为：功率表变为负值，指示在绿色区域；能量流的方向是从车轮、电机到动力电池。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试（1）制动时的能量回收测试制动时的能量回收是回收汽车的动能，能量回收系统将车辆的动能转化为电能给动力电池充电。能量回收功能测试需要经验丰富的驾驶员在实车上进行操作，场地要求为空旷行人少的路段。测试的具体步骤如下：1）打开车门，驾驶员上
43、车；2）关闭车门，系好安全带；3）驾驶员踩下制动踏板，并松开手刹；4）将点火开关置于ON档位；5）将电子换挡旋钮由N档位旋至D档位；6）逐渐松开制动踏板，车辆开始行驶；天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试（1）制动时的能量回收测试7）踩下加速踏板，加速至较高车速；8）松开加速踏板、踩下制动踏板；9）进行观察：仪表盘功率表显示为负；信息显示屏能量流观察界面下，能量流方向由车轮回流至动力电池。在此过程中可以通过解码仪进入BMS模块，读取数据流，查看能量回收时的充电电流；也可以进入驱动电机模块，读取数据
44、流，查看能量回收时电机的制动功率及制动扭矩。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试可以通过方向盘上的“选择”按键、“确定”按键进入菜单栏，选择能量回馈强度设置，设置能量回馈强度为“标准”或“较大”；再进行能量回收功能测试，体验两种模式之间的不同，并通过读取的数据流进行对比。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试（2）下长坡时的能量回收测试下长坡时的能量回收是回收汽车的重力势能，能量回收系统将汽车的重力势能
45、转化为电能给动力电池充电。下长坡时的能量回收测试需要经验丰富的驾驶员在实车上进行操作，场地要求为空旷行人少的下长坡路段。测试的具体步骤如下：1）将车辆开到下长坡路段；2）逐渐松开制动踏板，车辆在重力的作用下缓慢加速；3）进行观察：仪表盘功率表显示为负；信息显示屏能量流观察界面下，能量流方向由车轮回流至动力电池。在此过程中可以通过解码仪进入BMS模块，读取数据流，查看能量回收时的充电电流；也可以进入驱动电机模块，读取数据流，查看能量回收时电机的制动功率及制动扭矩。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试
46、（2）下长坡时的能量回收测试可以通过设置能量回馈强度为“标准”或“较大”；再进行下长坡时的能量回收测试，体验两种模式之间的不同，并通过读取的数据流进行对比。需要注意的是：在此过程中驾驶员要防止车辆速度过快而出现危险。天职师大汽车职业教育研究所纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试2.3.6能量回收功能测试能量回收功能测试1.纯电动汽车的制动系统是传统机械式制动系统与电机再生制动的复合系统。目前，复合制动系统主要分为并联和串联两种类型。2.并联制动对原来的制动系统不需要太多改动。只要控制电机制动力，不需要控制机械制动力。控制参数少，对制动有影响的因素少，对汽车的制动过
47、程能进行更好的控制；制动系统结构简单，降低了汽车的改造成本。3.串联制动系统将会大大改变汽车整车结构，增加汽车的改造成本。需要协同控制电机制动力和机械制动力，对原有的控制系统改动大。4、制动能量回收的影响因素：电机性能、储能装置、控制策略。5.制动能量回收的工作原理就是汽车减速制动时将其动能经过传动装置传递给电机，然后电机在控制器的作用下以发电模式工作，将汽车的动能转变为电能，给储能装置充电，达到制动能量回收的目的。小结小结天职师大汽车职业教育研究所自主学习自主学习学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结情境导入情境导入纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试自主学习自主学习制动能量回收对电动汽车续驶里程有什么影响？对动力电池的使用寿命有没有影响，为什么？作业作业天职师大汽车职业教育研究所学习目标学习目标理论知识理论知识拓展阅读拓展阅读实践技能实践技能学习小结学习小结情境导入情境导入纯电动汽车整车控制系统检测与维修学习单元2.3制动能量回收功能测试本单元学习到此结束谢 谢致力于提供高品质的汽车职业教学资源天职师大汽车职业教育研究所学习单元2.3制动能量回收功能测试
