10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.13.021
浅谈再生制动能量回收技术
靳永言，张伟
（长安大学汽车学院，陕西 西安 710064）
摘 要：电动汽车续驶里程不足是制约电动汽车产业化发展的主要瓶颈，因此在有限车载能源情况下，提高电动汽车运行效能具有重要意义。尤其是电动城市客车运行在低速、制动频繁的城市工况，能量利用率提升空间更为客观。电动城市客车运行能效关键技术涉及：电池SOC的准确估算、驱动电机效率优化控制和再生制动能量回收。而其最主要的则为再生制动能量的回收，通过制定合理的优化法案、控制策略以及基于此基础上的一些高效的系统和技术方法来提升汽车的效能。
关键词：续驶里程；运行效能；能量利用率；制动能量回收
中图分类号：U473.9 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)13-65-03
Brief Discussion on Regenerative Braking Energy Recovery Technology
Jin Yongyan, Zhang Wei
（School of automotive engineering, Chang’an University, Shaanxi Xi’an 710064）
Abstract: The lack of driving range of electric vehicles is the main bottleneck that restricts the development of electric vehicles.Therefore, under the condition of limited on-board energy, it is of great significance to improve the operating efficiency of electric vehicles.In particular, electric city buses operate in low-speed, frequent-brake urban conditions, and the energy efficiency improvement space is more objective.The key technologies for operating energy efficiency of electric city buses involve accurate estimation of battery SOC, optimal control of drive motor efficiency, and regenerative braking energy recovery.And the most important one is the recovery of regenerative braking energy.Improve the efficiency of cars by formulating sound optimization laws, control strategies, and some efficient systems and techniques based on them. Keywords: driving range; operating efficiency; energy utilization; braking energy recovery CLC NO.: U473.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)13-65-03
制动能量回收技术的研究和开发加速，在设计理论和控制方
引言
制动能量回收技术最早应用于电力机车，电力机车驱动时从电网上取电，制动能量回收时产生的电能则被回馈到电网中去。制动能量回收技术应用于电动汽车开始于20世60年代，但受到当时的电力电子技术和电池技术水平限制，发展一直缓慢。直到20世90年代以后，随着日本丰田和本田等公司商品化的混合动力乘用车产品的陆续推出，电动汽车
作者简介：靳永言，就读于长安大学。
法等方面取得了较大的进步。正因为制动能量回收系统对改善和提高电动汽车能量效率具有重要作用，目前在市场上销售的各类电动汽车产品中已被普遍采用。
本文档为某电动汽车效能提升试验NEDC工况、60km/h等速工况、WLTC工况及充电工况的试验数据采集及分析。本文档通过对零部件优化过后的某电动汽车进行工况试验及数据采集，得到车辆的续驶里程，能量消耗率等整车性能数据，并分析各系统的效率。
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汽车实用技术
1 试验数据采集
试验将使用IPEmotion及相关传感器、功率分析仪及相关传感器、电功率计、底盘测功机等进行数据采集与记录。 1.1 信号采集
连接kavser到动力CAN和整车CAN采集CAN数据。 将连接好的各电流传感器以及电压检测线有序的与功率分析仪对应端口连接。两台功率分析仪，一台分别监测电机U、V、W各相电流电压以及动力电池输出电流电压；另一台监测DCDC、配电盒等电流电压情况。 1.2 试验项目
按现行国标开展工况测试。试验涉及的各种工况和加载条件如下表所示：
表1
2 试验数据分析
2.1 滑行阻力曲线分析
如下图所示，上一轮滑行阻力曲线为y=0.0303x2+ 0.8652x+154.070，经过优化后的滑行阻力曲线y=0.0305x2+ 0.9888x+93.805，滑行阻力平均降低约16.5%，降阻效果明显。
图1
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2.2 工况能量流分析
根据各工况采集的数据，对整车能量流进行图形化，以更直观的方式体现出整车的能量流向与分布状态。
2.2.1 行驶工况
行驶工况包含了ECO/NOR模式下的NEDC工况、ECE工况、60km/h等速工况以及WLTC工况，具体能量流分析如下所示：
图2 Nor模式NEDC工况（截止条件70km/h）
如上图所示，车辆整体效率较高，NEDC工况的动力总成效率为87.52%。
图3 ECO模式NEDC工况（截止条件70km/h）
如上图所示，车辆整体效率较高，NEDC工况的动力总成效率为88.26%，能量回收率为57.20%。
图4 ECO模式NEDC工况（截止条件98km/h）
如上图所示，车辆整体效率较高，NEDC工况的动力总成效率为88.39%，能量回收率为57.61%，由于优化了动力电池低SOC的放电能力，截止车速提升至98km/h的影响不明显。
图5 NOR模式ECE工况
如上图所示，由于ECE大部分为低速工况，因此整车效率较NEDC工况低，动力总成效率为79.67%。
靳永言 等：浅谈再生制动能量回收技术
图6 ECO模式ECE工况
图8 ECO模式60km/h等速工况
如上图所示，由于ECE大部分为低速工况，因此整车效率及能量回收效率较NEDC工况低，动力总成效率为80.43%，能量回收效率为45.70%。
3 总结
根据本次试验及相关数据分析，小结如下： ① 充电机效率约为93.5%，属于正常范围； ② 电机控制器效率约为95%，属于正常范围； ③ DCDC效率受工作功率影响较大，250W时效率约为90%，120W时效率仅为82%，30W时仅为70%；
④ NEDC工况的电机及传动系统效率较为正常，约为70%；
图7 NOR模式60km/h等速工况
⑤ 60km/h等速的电机及传动系统效率较低，仅为57%；根据D3阻力分解试验报告，也可得到60km/h车速的传动系统阻力较大的结论，需要对减速器及传动系统进行效率测试；
⑥ 制动能量回收效率较低，仅仅不到40%，需要进行详细的制动能量回收试验进行数据分析；
⑦ 98km/h的截止条件对车辆续驶里程影响极大，需要进行详细分析，给动力电池提出低SOC状态下的放电功率需求，避免车辆因无法满足该加速段的车速而截止试验。
如上图所示，60km/h等速工况的效率较高，动力总成效率为85.87%。
如下图所示，60km/h等速工况的效率较高，动力总成效率为93.55%，由于驾驶员维持车速的操作原因，导致有很小一部分能量回收，该部分能量回收效率维94%。
（上接第56页）
而且还要防止关闭车门后线束的过多积聚；车身内部布置一些车内附加线束，应充分考虑线束是否会与车内其它部件产生摩擦（如车内加强钣金以及焊接螺栓等）；部分线束与车身产生相对运动，发出声音的部位，应增加海绵或固定，以免产生噪音。
环节，也是提高线束最重要的一个环节。因此在设计过程中就应对线束进行严格要求，保证在装配环节达到可靠无误。
参考文献
[1] EQC-115-98 汽车电线束技术条件.
[2] 邱伟.汽车线束的三维布局设计基本原则[J].汽车电器,2012,(3):
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[3] 李小平.汽车线束和连接器可靠性设计及工艺流程研究[D].上海
交通大学,2016.
[4] 蔡晶晶.汽车线束的精艺设计及布置[J].工业设计,2012,(3).
4 结论
合理布置整车线束，可以说是非常复杂的，需要从设计，装配，使用等多个方面对线束进行严格的要求。设计是第一
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