模式要求
汽車行駛時能在短距離內停車且維持行駛方向穩定性和長下坡時能夠維持一定車速的能力,稱為汽車制動性。制動性能是汽車的重要性能指標之一,直接關係到交通安全,再生能量回饋和利用的前提是保證安全性。再生制動能量回收的優點除可提高能量利用率外,還有減小機械、液壓等制動方式的機械磨損,可實現更加精確的制動控制,以及降低傳統汽車制動過程中因溫度升高而產生的制動熱衰退現象等。
電動汽車制動可分為以下三種模式,不同模式應輔以不同的控制策略。
(1)緊急制動:對應於制動減速度大於2m/s2的過程,出於安全性方面的考慮應以機械摩擦制動為主,電氣制動僅起輔助作用。在急剎車時,可根據初始速度的不同,由車上ABS控制提供相應的機械摩擦制動力。
(2)中輕度制動:對應於汽車在正常工況下的制動過程,如遇紅燈或者靠站停車等,可分為減速過程與停止過程。電氣制動負責減速過程,停止過程由機械摩擦制動完成。
(3)汽車長下坡時的制動:電動汽車長下坡一般發生在盤山公路下緩坡時,在制動力要求不大時,可完全工作於純再生制動模式。
由以上三種制動模式可知,除了緊急制動外,其他兩種模式都可以套用再生制動,將剎車產生的能量回饋到直流母線,給電池充電。
主要因素
在制動過程中,除去空氣阻力和行駛阻力消耗掉的能量,一般希望能最大限度的回收所有能量。然而,並不是所有的制動能量都可以回收。在電動汽車上,只有驅動輪的制動能量可以沿著與之相連線的驅動軸傳送到能量存儲系統,另一部分的制動能量將由車輪上的摩擦制動以熱的形式散失掉.同時,在制動能量回收過程中,能量傳遞環節和能量存儲系統的各部件也將會造成能量損失。另外一個影響制動能量回收的因素是,在再生制動時,制動能量通過電動機轉化為電能,而電動機吸收制動能量的能力依賴於電動機的速度,在其額定轉速範圍內制動時,可再生的能量與車速基本上成正比。當所需要的制動能量超出能量回收系統的範圍時,電動機可以吸收的能量保持不變,超出的這部分能量就要被摩擦制動系統所吸收。從另一個角度,該點還表明,在驅動電機額定轉速內再生制動可以提供較大的制動轉矩,而當轉速進一步上升,則電動汽車再生制動所能提供的制動力則受電機弱磁恆功率工作區特點限制而減小。