基于AdVisor纯电动汽车制动能量回收评价研究
摘要：制动能量回收是体现电动汽车优势和特点的重要技术，是决定多种形式电动汽车能耗经济性、整车安全性的共性关键技术。本文针对装有制动能量回收系统的某东风牌纯电动客车，在分析能量流的基础上，提出了以回收的制动能量和最大理论制动能量的比值作为制动能量回收系统的评价指标，并利用仿真软件advisor，模拟计算了这款车在NEDC循环工况下的制动能量回收效率，并结合参数进行分析。
关键词：制动能量回收；纯电动汽车；NEDC 中图分类号：U467.1+3文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）03-0069-04 陈波
工程师，现任国家汽车质量监督检验中心（襄阳）工程师，主要研究方向：汽车标准法规与整车制动系统研究。 纯电动汽车作为一种新型能源汽车，凭借其零排放零污染、能源利用率高等逐渐成为了现代汽车的发展方向。纯电动汽车采用大容量和高能量的蓄电池来提高续驶里程，但这一点同样制约了纯电动汽车的发展。从现阶段国内外电动汽车的发展来看，如何提高车载能源容量和使用寿命，提升续
驶里程等关键核心技术难以突破。汽车在减速、制动过程中会消耗大量能量。在中国城市、欧洲ECE工况、日本J1015、美国UDDS等工况下，车辆因制动消耗的能力占总驱动能量的43.5%。如今，这种被消耗的制动能量已经可以通过技术回收成为新的电能存储到蓄电池当中，进一步转化为驱动能量，从而大幅度提高电动汽车整车经济性和续驶里程。清华大学进行的实车转鼓试验结果表明，采用制动能量回收装置的纯电动汽车可改善约24%-26%的能耗经济性。
目前，虽然纯电动汽车上大多都配备了制动能量回收系统，但是针对该系统的评价指标和试验方法尚无统一标准。有研究提出以电机回收的能量与电机总制动能量作为“转化率”评价指标，但文中没有指出明确的测量方法；也有提出以“制动能量回收贡献率”作为评价指标，即总制动能量中被回收到储能部件中，又被动力系统重新利用且传递到驱动轮的那一部分能力与总制动能量的比值，但这一评价反映了整车经济性能却没有对制动能量回收系统做出评价。因此，本文对纯电动汽车NEDC工况下各个减速过程的能量回收效率及能量状态进行对比分析，提出一组较为合理的制动能量回收效果评价指标。
1.制动能量回收效率指标的建立 1.1车辆能量流分析
其中：Ft为汽车总驱动力；G为汽车重力；f为滚动阻
力系数；CD为空气阻力系数；A为迎风面积；UA为汽车行驶速度；δ为汽车旋转质量换算系数。
驱动时，汽车总驱动力为正，总驱动能量为Et，Et克服滚动阻力、空气阻力和加速阻力后，剩余的能量为整车动能Ek。制动时，行驶阻力与制动系统施加的制动力共同使汽车减速。动能Ek除了克服行驶阻力消耗一部分，对于没有配备制动能量回收系统的车辆来说，剩余动能Eb会由摩擦制动系统消耗，转化为其他形式的能量；但纯电动汽车则可通过制动能量回收系统将消耗的能量加以回收，通过电机转换成电能储存起来进行再利用。回收的电能可以一定程度上降低车辆对动力蓄电池的需求，从而降低整车能耗。 1.2制动能量回收系统的结构和原理
配备制动能量回收系统的纯电动汽车在制动过程中，开启制动能量回收功能后，驱动电机被控制电路作为发电机运行，利用发电机产生的反向力矩可使车辆减速或者停车；同时，该过程中产生的反向电流可为动力蓄电池充电从而实现将制动动能转换为电能。纯电动汽车上使用的多为再生液压混合制动系统，结构如图1所示： 1.3制动能量回收评价指标
定义“制动能量回收效率”为在车辆减速行驶、制动停车过程中，回收的制动能量E_br占最大理论制动能量E_tb的比值，其分子为系统回收转化了多少电能，分母为车辆有