電動汽車的能量管理與回收系統(tǒng)課件

第5章電動汽車的能量管理與回收系統(tǒng)5.1電動汽車能量管理系統(tǒng)5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)5.2電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)5.2.1制動能量回收的方法和類型5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)

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頁第5章電動汽車的能量管理與回收系統(tǒng)5.1電動汽車能量管理5.1電動汽車能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)在電動汽車中非常重要，它由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，如圖所示。能量管理系統(tǒng)具有從電動汽車各子系統(tǒng)采集運行數(shù)據(jù)，控制完成電池的充電、顯示蓄電池的荷電狀態(tài)(SOC)、預(yù)測剩余行駛里程、監(jiān)控電池的狀態(tài)、調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度、調(diào)節(jié)車燈亮度以及回收再生制動能量為蓄電池充電等功能。能量管理系統(tǒng)中最主要的是電池管理系統(tǒng)。

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頁5.1電動汽車能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)在電動汽車中非常重要5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測、控制與管理為一體的復(fù)雜的電氣測控系統(tǒng)，也是電動汽車商品化、實用化的關(guān)鍵。電池管理的核心問題就是SOC的預(yù)估問題，電動汽車電池操作窗SOC的合理范圍是30~70%，這對保證電池壽命和整體的能量效率至關(guān)重要。典型的電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：（1）實時采集電池系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)。實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流以及電池組總電壓等。由于電池組中的每塊電池在使用中的性能和狀態(tài)不一致，因而對每塊電池的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)都要進行監(jiān)測。（2）確定電池的SOC。準確估測動力電池組的SOC，從而隨時預(yù)報電動汽車儲能電池還剩余多少能量或儲能電池的SOC，使電池的SOC值控制在30%~70%的工作范圍。

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頁5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測、控制與管5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能（3）故障診斷與報警。當蓄電池電量或能量過低需要充電時，及時報警，以防止電池過放電而損害電池的使用壽命；當電池組的溫度過高，非正常工作時，及時報警，以保證蓄電池正常工作。（4）電池組的熱平衡管理。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是電池管理系統(tǒng)的有機組成部分，其功能是通過風(fēng)扇等冷卻系統(tǒng)和熱電阻加熱裝置使電池溫度處于正常工作溫度范圍內(nèi)。（5）一致性補償。當電池之間有差異時，有一定措施進行補償，保證電池組表現(xiàn)能力更強，并有一定的手段來顯示性能不良的電池位置，以便修理替換。一般采用充電補償功能。設(shè)計有旁路分流電路，以保證每個單體都可以充滿電，這樣可以減緩電池老化的進度，延長電池的使用壽命。（6）通過總線實現(xiàn)各檢測模塊和中央處理單元的通訊。在電動汽車上實現(xiàn)電池管理的難點和關(guān)鍵在于如何根據(jù)采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù)，建立確定每塊電池剩余能量的較精確的數(shù)學(xué)模型，即準確估計電動汽車蓄電池的SOC狀態(tài)。

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頁5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能（3）故障診斷與報警。當蓄電池5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)1.純電動汽車能量管理系統(tǒng)的組成純電動汽車能源管理系統(tǒng)主要由電池輸入控制器、車輛運行狀態(tài)參數(shù)、車輛操縱狀態(tài)、能源管理系統(tǒng)ECU、電池輸出控制器、電機發(fā)電機系統(tǒng)控制等組成。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)1.純電動汽車能量管理系統(tǒng)5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)2.電池荷(充)電狀態(tài)指示器電池荷(充)電狀態(tài)指示器是能源管理系統(tǒng)的一個重要組成。電動汽車蓄電池中儲存有多少電能，還能行駛多少里程，是電動汽車行駛中必須知道的重要參數(shù)。與燃油汽車的油量表類似的儀表就是電池荷(充)電狀態(tài)指示器，它是能源管理系統(tǒng)的一個重要裝置。因此，在電動汽車中裝備滿足這一需求的儀表即電池荷(充)電狀態(tài)指示器。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)2.電池荷(充)電狀態(tài)指示5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)是能源管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。蓄電池管理系統(tǒng)主要任務(wù)是保持電動汽車蓄電池性能良好，并優(yōu)化各蓄電池的電性能和保存、顯示測試數(shù)據(jù)等。目前，主要是根據(jù)實際情況，確定具體純電動汽車的電池管理系統(tǒng)的功能和形式。電池管理系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)的設(shè)計和軟件系統(tǒng)的設(shè)計。硬件的設(shè)計取決于管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能。基本要實現(xiàn)對動力電池組的合理管理，即保證采集數(shù)據(jù)的準確性、可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)通信、抗干擾性。在具體實現(xiàn)過程中，根據(jù)設(shè)計要求確定需要采集動力電池組的數(shù)據(jù)類型；根據(jù)采集量以及精度要求確定前向通道的設(shè)計；根據(jù)通信數(shù)據(jù)量以及整車的要求選用合理的總線。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)是能源管理系統(tǒng)5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)圖是某電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)圖是某電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)本硬件系統(tǒng)是在基于ATMEGA8L單片機進行設(shè)計的。（1）電壓采樣的實現(xiàn)。電壓采樣是對電動汽車電池組的電壓進行采樣，每個電池組由10個單體電池構(gòu)成。本系統(tǒng)中一共有14個電池組組成電動汽車的動力電池。原理如圖所示，每個電池為一個電池組。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)本硬件系統(tǒng)是在基于ATME5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（2）電流采樣的實現(xiàn)。電流的采樣是估計電池SOC的主要依據(jù)。這里采用電流傳感器LT308(LEM)其測量電路如圖所示。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（2）電流采樣的實現(xiàn)。電流5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（3）溫度采樣的實現(xiàn)。溫度傳感器采用美國DALLAS公司繼DS1820之后推出的增強型單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。溫度采集電路如圖所示。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（3）溫度采樣的實現(xiàn)。溫度5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（4）抗干擾措施的設(shè)計。由于電池管理系統(tǒng)用在情況比較復(fù)雜的電動汽車上，所以干擾可以沿各種線路侵入單片機系統(tǒng)。其主要的渠道有三條：即空間干擾、供電系統(tǒng)干擾、過程通道干擾。干擾對單片機系統(tǒng)的作用可以分為三個部位：第一個部位是輸入系統(tǒng)，干擾疊加在信號上，使數(shù)據(jù)采集誤差增大，特別在前向通道的傳感器接口是小電壓信號輸入時，此現(xiàn)象會更加嚴重；第二個部位是輸出系統(tǒng)，使各輸出信號混亂，不能正常反映單片機系統(tǒng)的真實輸出量，導(dǎo)致一系列嚴重后果；第三個部位是單片機系統(tǒng)的內(nèi)核，使總線上的數(shù)字信號錯亂，程序運行失常，內(nèi)部程序指針錯亂，控制狀態(tài)失靈，單片機中數(shù)據(jù)被修改，更嚴重的會導(dǎo)致死機，使系統(tǒng)完全崩潰。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（4）抗干擾措施的設(shè)計。由5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（5）車載CAN通訊設(shè)計實現(xiàn)。在電池管理系統(tǒng)中，CAN通訊的實現(xiàn)是由外圍設(shè)置CAN的控制器和接收器組成的通訊模塊，它的設(shè)計如圖所示。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（5）車載CAN通訊設(shè)計實5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略由于串聯(lián)式混合動力電動汽車的發(fā)動機與汽車行駛工況沒有直接聯(lián)系，因此能量管理策略的主要目標是使發(fā)動機在最佳效率區(qū)和排放區(qū)工作。為了優(yōu)化能量分配整體效率，還應(yīng)考慮傳動系統(tǒng)的動力電池、發(fā)動機、電動機和發(fā)電機等部件。串聯(lián)式混合動力電動汽車有3種基本的能量管理策略。(1)恒溫器策略。當動力電池SOC低于設(shè)定的低門限值時，啟動發(fā)動機，在最低油耗或排放點按恒功率模式輸出，一部分功率用于滿足車輪驅(qū)動功率要求，另一部分功率給動力電池充電。而當動力電池組SOC上升到所設(shè)定的高門限值時，發(fā)動機關(guān)閉，由電動機驅(qū)動車輛。其優(yōu)點是發(fā)動機效率高、排放低，缺點是動力電池充放電頻繁，加上發(fā)動機開關(guān)時的動態(tài)損耗，使得系統(tǒng)總體的損失功率變大，能量轉(zhuǎn)換效率較低。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(2)功率跟蹤式策略。由發(fā)動機全程跟蹤車輛功率需求，只有在動力電池的SOC大于SOC設(shè)定上限時，且僅由動力電池提供的功率能滿足車輛需求時，發(fā)動機才停機或怠速運行。由于動力電池容量小，動力電池充放電次數(shù)減少而使得系統(tǒng)內(nèi)部損失減少。但是發(fā)動機必須在從低到高的較大負荷區(qū)內(nèi)運行，使得發(fā)動機效率和排放不如恒溫器策略。(3)基本規(guī)則型策略。該策略綜合了恒溫器策略與功率跟蹤式策略兩者的優(yōu)點，根據(jù)發(fā)動機負荷特性圖設(shè)定了高效率工作區(qū)，根據(jù)動力電池的充放電特性設(shè)定了動力電池高效率的荷電狀態(tài)范圍。并設(shè)定一組控制規(guī)則，根據(jù)需求功率和SOC進行控制，以充分利用發(fā)動機和動力電池的高效率區(qū)，使其達到整體效率最高。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(2)功率跟蹤式策5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略并聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略基本屬于基于轉(zhuǎn)矩的控制。目前主要有以下4類：(1)靜態(tài)邏輯門限策略。該策略通過設(shè)置車速、動力電池SOC上下限、發(fā)動機工作轉(zhuǎn)矩等一組門限參數(shù)，限定動力系統(tǒng)各部件的工作區(qū)域，并根據(jù)車輛實時參數(shù)及預(yù)先設(shè)定的規(guī)則調(diào)整動力系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)，以提高車輛整體性能。(2)瞬時優(yōu)化能量管理策略。瞬時優(yōu)化策略一般是采用“等效燃油消耗最少”法或“功率損失最小”法，二者原理類似。其中“等效燃油消耗最少”法將電機的等效油耗與發(fā)動機的實際油耗之和定義為名義油耗，將電機的能量消耗轉(zhuǎn)換為等效的發(fā)動機油耗，得到一張類似于發(fā)動機萬有特性圖的電機等效油耗圖。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)

(3)全局最優(yōu)能量管理策略。全局最優(yōu)能量管理策略是應(yīng)用最優(yōu)化方法和最優(yōu)控制理論開發(fā)出來的混合動力系統(tǒng)能量分配策略，目前主要有基于多目標數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的能量管理策略、基于古典變分法的能量管理策略和基于Bellman動態(tài)規(guī)劃理論的能量管理策略三種。

(4)模糊能量管理策略。該策略基于模糊控制方法來決策混合動力系統(tǒng)的工作模式和功率分配，將“專家”的知識以規(guī)則的形式輸入模糊控制器中，模糊控制器將車速、電池SOC、需求功率/轉(zhuǎn)矩等輸入量模糊化，基于設(shè)定的控制規(guī)則來完成決策，以實現(xiàn)對混合動力系統(tǒng)的合理控制，從而提高車輛整體性能?；谀：壿嫴呗钥梢员磉_難以精確定量表達的規(guī)則；可以方便地實現(xiàn)不同影響因素(功率需求、SOC等)的折中；魯棒性好。但是模糊控制器的建立主要依靠經(jīng)驗，無法獲得全局最優(yōu)。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(3)全局最優(yōu)能5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)

3.混聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略混聯(lián)式混合動力電動汽車由于其特有的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如采用行星齒輪傳動，除了采用瞬時優(yōu)化能量管理策略、全局優(yōu)化能量管理策略和模糊能量管理策略(與并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略原理類似)以外，還有一些特有的能量管理策略：(1)發(fā)動機恒定工作點策略。由于采用了行星齒輪機構(gòu)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以獨立于車速變化，這樣使發(fā)動機工作在最優(yōu)工作點，提供恒定的轉(zhuǎn)矩輸出，而剩余的轉(zhuǎn)矩則由電動機提供。這樣電動機來負責(zé)動態(tài)部分，避免了發(fā)動機動態(tài)調(diào)節(jié)帶來的損失，而且與發(fā)動機相比，電動機的控制也更為靈敏，易于實現(xiàn)。(2)發(fā)動機最優(yōu)工作曲線策略。發(fā)動機工作在萬有特性圖中最佳油耗線上，只有當發(fā)電機電流需求超出電池的接受能力或者當電動機驅(qū)動電流需求超出電動機或電池的允許限制時，才調(diào)整發(fā)動機的工作點。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)3.混聯(lián)式混合動力5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電動汽車的工作模式(1)純電動模式。發(fā)動機關(guān)閉，車輛僅由蓄電池組供電、驅(qū)動。(2)純發(fā)動機模式。車輛牽引功率僅來源發(fā)動機-發(fā)電機組，而蓄電池組既不供電也不從驅(qū)動系統(tǒng)中吸收任何功率，電設(shè)備組用作從發(fā)動機到驅(qū)動輪的電傳動系。(3)混合模式。牽引功率由發(fā)動機-發(fā)電機組和蓄電池組共同提供。(4)發(fā)動機牽引和蓄電池充電模式。發(fā)動機-發(fā)電機組供給向蓄電池組充電和驅(qū)動車輛所需的功率。(5)再生制動模式。發(fā)動機-發(fā)電機組關(guān)閉，牽引電機產(chǎn)生的電功率用于向蓄電池組充電。(6)蓄電池組充電模式。牽引電動機不接受功率，發(fā)動機-發(fā)電機組向蓄電池組充電。(7)混合式蓄電池充電模式。發(fā)動機-發(fā)電機組和運行在發(fā)電機狀態(tài)下的牽引電動機共同向蓄電池組充電。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電動汽車的工作模式并聯(lián)式混合動力電動汽車主要蘊含以下工作模式：(1)純電動模式。當混合動力電動汽車處于起步、低速等輕載工況且動力電池的電量充足時，若以發(fā)動機作為動力源，則發(fā)動機燃油效率較低，并且排放性能很差。因此，關(guān)閉發(fā)動機，由動力電池提供能量并以電機驅(qū)動車輛。但當動力電池的電量較低時，為保護電池，應(yīng)當切換到行車充電模式。(2)純發(fā)動機模式。在車輛高速行駛等中等負荷時，車輛克服路面阻力運行所需的動力較小，一般情況下主要由發(fā)動機提供動力。此時，發(fā)動機可工作于高效區(qū)域，燃油效率較高。(3)混合驅(qū)動模式。在加速或爬坡等大負荷情況下，當車輛行駛所需的動力超過發(fā)動機工作范圍或高效區(qū)時，由電機提供輔助動力同發(fā)動機一同驅(qū)動車輛。若此時動力電池的剩余電量較低，則轉(zhuǎn)換到純發(fā)動機模式。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(4)行車充電模式。在車輛正常行駛等中低負荷時，若動力電池的剩余電量較低，發(fā)動機除了要提供驅(qū)動車輛所需的動力外，還要提供額外的功率通過電機發(fā)電以轉(zhuǎn)換成電能給動力電池充電。(5)再生制動模式。當混合動力電動汽車減速/制動時，發(fā)動機不工作，電機盡可能多地回收再生制動能量，剩余部分由機械制動器消耗。(6)怠速/停車模式。在怠速/停車模式中，通常關(guān)閉發(fā)動機和電動機，但當動力電池剩余電量較低時，需要開啟發(fā)動機和電機，控制發(fā)動機工作于高效區(qū)并拖動電機為動力電池充電。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(4)行車充電模式5.2電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)

再生制動是指電動汽車在減速制動(剎車或者下坡)時將汽車的部分動能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能儲存在儲存裝置中，如各種蓄電池、超級電容和超高速飛輪，最終增加電動汽車的續(xù)駛里程。如果儲能器已經(jīng)被完全充滿，再生制動就不能實現(xiàn)，所需的制動力就只能由常規(guī)的制動系統(tǒng)提供。圖為電動汽車的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

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頁5.2電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)再生制動是指電動汽車在5.2.1制動能量回收的方法和類型

制動能量回收的基本原理是先將汽車制動或減速時的一部分機械能（動能）經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)換（或轉(zhuǎn)移）為其它形式的能量（旋轉(zhuǎn)動能、液壓能、化學(xué)能等），并儲存在儲能器中，同時產(chǎn)生一定的負荷阻力使汽車減速制動；當汽車再次啟動或加速時，再生系統(tǒng)又將儲存在儲能器中的能量再轉(zhuǎn)換為汽車行駛所需要的動能（驅(qū)動力）。1.制動能量回收方法根據(jù)儲能機理不同，電動汽車制動能量回收的方法也不同，主要有3種，即飛輪儲能、液壓儲能和電化學(xué)儲能。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型制動能量回收的基本原理是5.2.1制動能量回收的方法和類型飛輪儲能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來儲存和釋放能量，能量轉(zhuǎn)換過程如圖所示。當汽車制動或減速時，先將汽車在制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)換成飛輪高速旋轉(zhuǎn)的動能；當汽車再次啟動或加速時，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪又將存儲的動能通過傳動裝置轉(zhuǎn)化為汽車行駛的驅(qū)動力。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型飛輪儲能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是一種飛輪儲能式制動能量回收系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)主要由發(fā)動機、高速儲能飛輪、增速齒輪、離合器和驅(qū)動橋組成。發(fā)動機用來提供驅(qū)動汽車的主要動力，高速儲能飛輪用來回收制動能量以及作為負荷平衡裝置，為發(fā)動機提供輔助的功率以滿足峰值功率的要求。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是一種飛輪儲能式制動能量5.2.1制動能量回收的方法和類型液壓儲能工作過程如圖所示。它是先將汽車在制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)換成液壓能，并將液壓能儲存在液壓蓄能器中；當汽車再次啟動或加速時，儲能系統(tǒng)又將蓄能器中的液壓能以機械能的形式反作用于汽車，以增加汽車的驅(qū)動力。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型液壓儲能工作過程如圖所示。5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是液壓儲能式制動能量回收系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)由發(fā)動機、液壓泵/馬達、液壓蓄能器、變速器、驅(qū)動橋、離合器和液壓控制系統(tǒng)組成。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是液壓儲能式制動能量回收5.2.1制動能量回收的方法和類型電化學(xué)儲能工作原理如圖所示。它是先將汽車在制動或減速過程中的動能，通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能并以化學(xué)能的形式儲存在儲能器中；當汽車再次啟動或加速時，再將儲能器中的化學(xué)能通過電動機轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動能。儲能器可采用蓄電池或超級電容，由發(fā)電機/電動機實現(xiàn)機械能和電能之間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)還包括一個控制單元，用來控制蓄電池或超級電容的充放電狀態(tài)，并保證蓄電池的剩余電量在規(guī)定的范圍內(nèi)。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型電化學(xué)儲能工作原理如圖所示5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是一種用于前輪驅(qū)動汽車的電化學(xué)儲能式制動能量回收示意圖。當汽車以恒定速度或加速度行駛時，電磁離合器脫開。當汽車制動時，行車制動系統(tǒng)開始工作，汽車減速制動，電磁離合器接合，從而接通驅(qū)動軸和變速器的輸出軸。這樣，汽車的動能由輸出軸、離合器、驅(qū)動軸、驅(qū)動輪和從動輪傳到發(fā)動機和飛輪上。制動時的機械能由電動機轉(zhuǎn)換為電能，存入蓄電池。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是一種用于前輪驅(qū)動汽車的5.2.1制動能量回收的方法和類型2.制動能量回收系統(tǒng)的類型制動能量回收系統(tǒng)的類型因儲能方法不同而不同，主要有電能式、動能式和液壓式。電能式主要由發(fā)電機、電動機和蓄電池或超級電容組成，一般在電動汽車上使用；動能式主要由飛輪、無級變速器構(gòu)成，一般在公交汽車上使用；液壓式主要由液壓泵/液壓馬達、蓄能器組成，一般在工程機械或大型車輛上使用。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型2.制動能量回收系統(tǒng)的類型

5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)在電動汽車上采取制動能量回收方法，有如下作用：(1)在目前電動汽車的儲能元件沒有大的突破與發(fā)展的實際情況下，制動能量回收裝置可以提高電動汽車的能量利用率，延長電動汽車的行駛里程；(2)電制動與傳統(tǒng)主動相結(jié)合，可以減輕傳統(tǒng)制動器的磨損，增長其使用周期，達到降低成本的目的；(3)可以減少汽車制動器在制動，尤其是緩速下長坡以及滑行過程中產(chǎn)生的熱量，降低汽車制動器的熱衰退，提高汽車的安全性和可靠性。

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頁5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)在電動汽車上采取制動能

5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)再生制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理如圖所示，由驅(qū)動輪、主減速器、變速器、電動機、AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、能量儲存系統(tǒng)以及控制器組成。

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頁5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)再生制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原

5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)1.Eco-Vehicle制動控制系統(tǒng)Eco-Vehicle是日本開發(fā)的一款電動車，該車制動系統(tǒng)使用了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)不具有的制動壓力控制閥單元，控制單元安裝在主缸和前后制動器之間的液壓回路中，同時壓力控制閥還包括主缸壓力傳感器和兩個由制動控制器控制的電磁調(diào)節(jié)器，如圖所示。

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頁5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)1.Eco-Vehic

5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)2.本田EVPlus制動控制系統(tǒng)本田EVPlus的制動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓（氣壓）制動系統(tǒng)有所區(qū)別，它使用電動真空泵給制動助力器提供動力源；制動過程中將回收能量傳遞到動力電池中。本田EVPlus的制動控制系統(tǒng)如圖所示。

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頁5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)2.本田EVPlus

5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)3.豐田Prius制動控制系統(tǒng)豐田Prius是豐田汽車公司研制的一款混合動力轎車，它的制動系統(tǒng)包括能量回收制動和液壓制動，能量回收制動由整車ECU控制，液壓制動則是由制動控制器控制，液壓制動系統(tǒng)如圖所示。

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頁5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)3.豐田Prius制動

5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)4.再生—液壓混合制動系統(tǒng)圖是某電動汽車的再生—液壓混合制動系統(tǒng)，它只在前輪上進行制動能量回收，前輪上的總制動力矩大小等于電機產(chǎn)生的再生制動力矩與機械制動系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦制動力矩的和。

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頁5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)4.再生—液壓混合制動謝謝！

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頁謝謝！第37頁第5章電動汽車的能量管理與回收系統(tǒng)5.1電動汽車能量管理系統(tǒng)5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)5.2電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)5.2.1制動能量回收的方法和類型5.2.2電動汽車的制動能量回收系統(tǒng)

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頁第5章電動汽車的能量管理與回收系統(tǒng)5.1電動汽車能量管理5.1電動汽車能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)在電動汽車中非常重要，它由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，如圖所示。能量管理系統(tǒng)具有從電動汽車各子系統(tǒng)采集運行數(shù)據(jù)，控制完成電池的充電、顯示蓄電池的荷電狀態(tài)(SOC)、預(yù)測剩余行駛里程、監(jiān)控電池的狀態(tài)、調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度、調(diào)節(jié)車燈亮度以及回收再生制動能量為蓄電池充電等功能。能量管理系統(tǒng)中最主要的是電池管理系統(tǒng)。

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頁5.1電動汽車能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)在電動汽車中非常重要5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測、控制與管理為一體的復(fù)雜的電氣測控系統(tǒng)，也是電動汽車商品化、實用化的關(guān)鍵。電池管理的核心問題就是SOC的預(yù)估問題，電動汽車電池操作窗SOC的合理范圍是30~70%，這對保證電池壽命和整體的能量效率至關(guān)重要。典型的電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：（1）實時采集電池系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)。實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流以及電池組總電壓等。由于電池組中的每塊電池在使用中的性能和狀態(tài)不一致，因而對每塊電池的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)都要進行監(jiān)測。（2）確定電池的SOC。準確估測動力電池組的SOC，從而隨時預(yù)報電動汽車儲能電池還剩余多少能量或儲能電池的SOC，使電池的SOC值控制在30%~70%的工作范圍。

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頁5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測、控制與管5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能（3）故障診斷與報警。當蓄電池電量或能量過低需要充電時，及時報警，以防止電池過放電而損害電池的使用壽命；當電池組的溫度過高，非正常工作時，及時報警，以保證蓄電池正常工作。（4）電池組的熱平衡管理。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是電池管理系統(tǒng)的有機組成部分，其功能是通過風(fēng)扇等冷卻系統(tǒng)和熱電阻加熱裝置使電池溫度處于正常工作溫度范圍內(nèi)。（5）一致性補償。當電池之間有差異時，有一定措施進行補償，保證電池組表現(xiàn)能力更強，并有一定的手段來顯示性能不良的電池位置，以便修理替換。一般采用充電補償功能。設(shè)計有旁路分流電路，以保證每個單體都可以充滿電，這樣可以減緩電池老化的進度，延長電池的使用壽命。（6）通過總線實現(xiàn)各檢測模塊和中央處理單元的通訊。在電動汽車上實現(xiàn)電池管理的難點和關(guān)鍵在于如何根據(jù)采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù)，建立確定每塊電池剩余能量的較精確的數(shù)學(xué)模型，即準確估計電動汽車蓄電池的SOC狀態(tài)。

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頁5.1.1電池管理系統(tǒng)的功能（3）故障診斷與報警。當蓄電池5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)1.純電動汽車能量管理系統(tǒng)的組成純電動汽車能源管理系統(tǒng)主要由電池輸入控制器、車輛運行狀態(tài)參數(shù)、車輛操縱狀態(tài)、能源管理系統(tǒng)ECU、電池輸出控制器、電機發(fā)電機系統(tǒng)控制等組成。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)1.純電動汽車能量管理系統(tǒng)5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)2.電池荷(充)電狀態(tài)指示器電池荷(充)電狀態(tài)指示器是能源管理系統(tǒng)的一個重要組成。電動汽車蓄電池中儲存有多少電能，還能行駛多少里程，是電動汽車行駛中必須知道的重要參數(shù)。與燃油汽車的油量表類似的儀表就是電池荷(充)電狀態(tài)指示器，它是能源管理系統(tǒng)的一個重要裝置。因此，在電動汽車中裝備滿足這一需求的儀表即電池荷(充)電狀態(tài)指示器。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)2.電池荷(充)電狀態(tài)指示5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)是能源管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。蓄電池管理系統(tǒng)主要任務(wù)是保持電動汽車蓄電池性能良好，并優(yōu)化各蓄電池的電性能和保存、顯示測試數(shù)據(jù)等。目前，主要是根據(jù)實際情況，確定具體純電動汽車的電池管理系統(tǒng)的功能和形式。電池管理系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)的設(shè)計和軟件系統(tǒng)的設(shè)計。硬件的設(shè)計取決于管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能?；疽獙崿F(xiàn)對動力電池組的合理管理，即保證采集數(shù)據(jù)的準確性、可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)通信、抗干擾性。在具體實現(xiàn)過程中，根據(jù)設(shè)計要求確定需要采集動力電池組的數(shù)據(jù)類型；根據(jù)采集量以及精度要求確定前向通道的設(shè)計；根據(jù)通信數(shù)據(jù)量以及整車的要求選用合理的總線。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)是能源管理系統(tǒng)5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)圖是某電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)圖是某電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)本硬件系統(tǒng)是在基于ATMEGA8L單片機進行設(shè)計的。（1）電壓采樣的實現(xiàn)。電壓采樣是對電動汽車電池組的電壓進行采樣，每個電池組由10個單體電池構(gòu)成。本系統(tǒng)中一共有14個電池組組成電動汽車的動力電池。原理如圖所示，每個電池為一個電池組。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)本硬件系統(tǒng)是在基于ATME5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（2）電流采樣的實現(xiàn)。電流的采樣是估計電池SOC的主要依據(jù)。這里采用電流傳感器LT308(LEM)其測量電路如圖所示。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（2）電流采樣的實現(xiàn)。電流5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（3）溫度采樣的實現(xiàn)。溫度傳感器采用美國DALLAS公司繼DS1820之后推出的增強型單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。溫度采集電路如圖所示。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（3）溫度采樣的實現(xiàn)。溫度5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（4）抗干擾措施的設(shè)計。由于電池管理系統(tǒng)用在情況比較復(fù)雜的電動汽車上，所以干擾可以沿各種線路侵入單片機系統(tǒng)。其主要的渠道有三條：即空間干擾、供電系統(tǒng)干擾、過程通道干擾。干擾對單片機系統(tǒng)的作用可以分為三個部位：第一個部位是輸入系統(tǒng)，干擾疊加在信號上，使數(shù)據(jù)采集誤差增大，特別在前向通道的傳感器接口是小電壓信號輸入時，此現(xiàn)象會更加嚴重；第二個部位是輸出系統(tǒng)，使各輸出信號混亂，不能正常反映單片機系統(tǒng)的真實輸出量，導(dǎo)致一系列嚴重后果；第三個部位是單片機系統(tǒng)的內(nèi)核，使總線上的數(shù)字信號錯亂，程序運行失常，內(nèi)部程序指針錯亂，控制狀態(tài)失靈，單片機中數(shù)據(jù)被修改，更嚴重的會導(dǎo)致死機，使系統(tǒng)完全崩潰。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（4）抗干擾措施的設(shè)計。由5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（5）車載CAN通訊設(shè)計實現(xiàn)。在電池管理系統(tǒng)中，CAN通訊的實現(xiàn)是由外圍設(shè)置CAN的控制器和接收器組成的通訊模塊，它的設(shè)計如圖所示。

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頁5.1.2純電動汽車能量管理系統(tǒng)（5）車載CAN通訊設(shè)計實5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略由于串聯(lián)式混合動力電動汽車的發(fā)動機與汽車行駛工況沒有直接聯(lián)系，因此能量管理策略的主要目標是使發(fā)動機在最佳效率區(qū)和排放區(qū)工作。為了優(yōu)化能量分配整體效率，還應(yīng)考慮傳動系統(tǒng)的動力電池、發(fā)動機、電動機和發(fā)電機等部件。串聯(lián)式混合動力電動汽車有3種基本的能量管理策略。(1)恒溫器策略。當動力電池SOC低于設(shè)定的低門限值時，啟動發(fā)動機，在最低油耗或排放點按恒功率模式輸出，一部分功率用于滿足車輪驅(qū)動功率要求，另一部分功率給動力電池充電。而當動力電池組SOC上升到所設(shè)定的高門限值時，發(fā)動機關(guān)閉，由電動機驅(qū)動車輛。其優(yōu)點是發(fā)動機效率高、排放低，缺點是動力電池充放電頻繁，加上發(fā)動機開關(guān)時的動態(tài)損耗，使得系統(tǒng)總體的損失功率變大，能量轉(zhuǎn)換效率較低。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(2)功率跟蹤式策略。由發(fā)動機全程跟蹤車輛功率需求，只有在動力電池的SOC大于SOC設(shè)定上限時，且僅由動力電池提供的功率能滿足車輛需求時，發(fā)動機才停機或怠速運行。由于動力電池容量小，動力電池充放電次數(shù)減少而使得系統(tǒng)內(nèi)部損失減少。但是發(fā)動機必須在從低到高的較大負荷區(qū)內(nèi)運行，使得發(fā)動機效率和排放不如恒溫器策略。(3)基本規(guī)則型策略。該策略綜合了恒溫器策略與功率跟蹤式策略兩者的優(yōu)點，根據(jù)發(fā)動機負荷特性圖設(shè)定了高效率工作區(qū)，根據(jù)動力電池的充放電特性設(shè)定了動力電池高效率的荷電狀態(tài)范圍。并設(shè)定一組控制規(guī)則，根據(jù)需求功率和SOC進行控制，以充分利用發(fā)動機和動力電池的高效率區(qū)，使其達到整體效率最高。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(2)功率跟蹤式策5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略并聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略基本屬于基于轉(zhuǎn)矩的控制。目前主要有以下4類：(1)靜態(tài)邏輯門限策略。該策略通過設(shè)置車速、動力電池SOC上下限、發(fā)動機工作轉(zhuǎn)矩等一組門限參數(shù)，限定動力系統(tǒng)各部件的工作區(qū)域，并根據(jù)車輛實時參數(shù)及預(yù)先設(shè)定的規(guī)則調(diào)整動力系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)，以提高車輛整體性能。(2)瞬時優(yōu)化能量管理策略。瞬時優(yōu)化策略一般是采用“等效燃油消耗最少”法或“功率損失最小”法，二者原理類似。其中“等效燃油消耗最少”法將電機的等效油耗與發(fā)動機的實際油耗之和定義為名義油耗，將電機的能量消耗轉(zhuǎn)換為等效的發(fā)動機油耗，得到一張類似于發(fā)動機萬有特性圖的電機等效油耗圖。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)

(3)全局最優(yōu)能量管理策略。全局最優(yōu)能量管理策略是應(yīng)用最優(yōu)化方法和最優(yōu)控制理論開發(fā)出來的混合動力系統(tǒng)能量分配策略，目前主要有基于多目標數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的能量管理策略、基于古典變分法的能量管理策略和基于Bellman動態(tài)規(guī)劃理論的能量管理策略三種。

(4)模糊能量管理策略。該策略基于模糊控制方法來決策混合動力系統(tǒng)的工作模式和功率分配，將“專家”的知識以規(guī)則的形式輸入模糊控制器中，模糊控制器將車速、電池SOC、需求功率/轉(zhuǎn)矩等輸入量模糊化，基于設(shè)定的控制規(guī)則來完成決策，以實現(xiàn)對混合動力系統(tǒng)的合理控制，從而提高車輛整體性能?；谀：壿嫴呗钥梢员磉_難以精確定量表達的規(guī)則；可以方便地實現(xiàn)不同影響因素(功率需求、SOC等)的折中；魯棒性好。但是模糊控制器的建立主要依靠經(jīng)驗，無法獲得全局最優(yōu)。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(3)全局最優(yōu)能5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)

3.混聯(lián)式混合動力電動汽車的能量管理策略混聯(lián)式混合動力電動汽車由于其特有的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如采用行星齒輪傳動，除了采用瞬時優(yōu)化能量管理策略、全局優(yōu)化能量管理策略和模糊能量管理策略(與并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略原理類似)以外，還有一些特有的能量管理策略：(1)發(fā)動機恒定工作點策略。由于采用了行星齒輪機構(gòu)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以獨立于車速變化，這樣使發(fā)動機工作在最優(yōu)工作點，提供恒定的轉(zhuǎn)矩輸出，而剩余的轉(zhuǎn)矩則由電動機提供。這樣電動機來負責(zé)動態(tài)部分，避免了發(fā)動機動態(tài)調(diào)節(jié)帶來的損失，而且與發(fā)動機相比，電動機的控制也更為靈敏，易于實現(xiàn)。(2)發(fā)動機最優(yōu)工作曲線策略。發(fā)動機工作在萬有特性圖中最佳油耗線上，只有當發(fā)電機電流需求超出電池的接受能力或者當電動機驅(qū)動電流需求超出電動機或電池的允許限制時，才調(diào)整發(fā)動機的工作點。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)3.混聯(lián)式混合動力5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電動汽車的工作模式(1)純電動模式。發(fā)動機關(guān)閉，車輛僅由蓄電池組供電、驅(qū)動。(2)純發(fā)動機模式。車輛牽引功率僅來源發(fā)動機-發(fā)電機組，而蓄電池組既不供電也不從驅(qū)動系統(tǒng)中吸收任何功率，電設(shè)備組用作從發(fā)動機到驅(qū)動輪的電傳動系。(3)混合模式。牽引功率由發(fā)動機-發(fā)電機組和蓄電池組共同提供。(4)發(fā)動機牽引和蓄電池充電模式。發(fā)動機-發(fā)電機組供給向蓄電池組充電和驅(qū)動車輛所需的功率。(5)再生制動模式。發(fā)動機-發(fā)電機組關(guān)閉，牽引電機產(chǎn)生的電功率用于向蓄電池組充電。(6)蓄電池組充電模式。牽引電動機不接受功率，發(fā)動機-發(fā)電機組向蓄電池組充電。(7)混合式蓄電池充電模式。發(fā)動機-發(fā)電機組和運行在發(fā)電機狀態(tài)下的牽引電動機共同向蓄電池組充電。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電動汽車的工作模式并聯(lián)式混合動力電動汽車主要蘊含以下工作模式：(1)純電動模式。當混合動力電動汽車處于起步、低速等輕載工況且動力電池的電量充足時，若以發(fā)動機作為動力源，則發(fā)動機燃油效率較低，并且排放性能很差。因此，關(guān)閉發(fā)動機，由動力電池提供能量并以電機驅(qū)動車輛。但當動力電池的電量較低時，為保護電池，應(yīng)當切換到行車充電模式。(2)純發(fā)動機模式。在車輛高速行駛等中等負荷時，車輛克服路面阻力運行所需的動力較小，一般情況下主要由發(fā)動機提供動力。此時，發(fā)動機可工作于高效區(qū)域，燃油效率較高。(3)混合驅(qū)動模式。在加速或爬坡等大負荷情況下，當車輛行駛所需的動力超過發(fā)動機工作范圍或高效區(qū)時，由電機提供輔助動力同發(fā)動機一同驅(qū)動車輛。若此時動力電池的剩余電量較低，則轉(zhuǎn)換到純發(fā)動機模式。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動力電5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(4)行車充電模式。在車輛正常行駛等中低負荷時，若動力電池的剩余電量較低，發(fā)動機除了要提供驅(qū)動車輛所需的動力外，還要提供額外的功率通過電機發(fā)電以轉(zhuǎn)換成電能給動力電池充電。(5)再生制動模式。當混合動力電動汽車減速/制動時，發(fā)動機不工作，電機盡可能多地回收再生制動能量，剩余部分由機械制動器消耗。(6)怠速/停車模式。在怠速/停車模式中，通常關(guān)閉發(fā)動機和電動機，但當動力電池剩余電量較低時，需要開啟發(fā)動機和電機，控制發(fā)動機工作于高效區(qū)并拖動電機為動力電池充電。

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頁5.1.3混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)(4)行車充電模式5.2電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)

再生制動是指電動汽車在減速制動(剎車或者下坡)時將汽車的部分動能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能儲存在儲存裝置中，如各種蓄電池、超級電容和超高速飛輪，最終增加電動汽車的續(xù)駛里程。如果儲能器已經(jīng)被完全充滿，再生制動就不能實現(xiàn)，所需的制動力就只能由常規(guī)的制動系統(tǒng)提供。圖為電動汽車的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

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頁5.2電動汽車再生制動能量回收系統(tǒng)再生制動是指電動汽車在5.2.1制動能量回收的方法和類型

制動能量回收的基本原理是先將汽車制動或減速時的一部分機械能（動能）經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)換（或轉(zhuǎn)移）為其它形式的能量（旋轉(zhuǎn)動能、液壓能、化學(xué)能等），并儲存在儲能器中，同時產(chǎn)生一定的負荷阻力使汽車減速制動；當汽車再次啟動或加速時，再生系統(tǒng)又將儲存在儲能器中的能量再轉(zhuǎn)換為汽車行駛所需要的動能（驅(qū)動力）。1.制動能量回收方法根據(jù)儲能機理不同，電動汽車制動能量回收的方法也不同，主要有3種，即飛輪儲能、液壓儲能和電化學(xué)儲能。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型制動能量回收的基本原理是5.2.1制動能量回收的方法和類型飛輪儲能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來儲存和釋放能量，能量轉(zhuǎn)換過程如圖所示。當汽車制動或減速時，先將汽車在制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)換成飛輪高速旋轉(zhuǎn)的動能；當汽車再次啟動或加速時，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪又將存儲的動能通過傳動裝置轉(zhuǎn)化為汽車行駛的驅(qū)動力。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型飛輪儲能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是一種飛輪儲能式制動能量回收系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)主要由發(fā)動機、高速儲能飛輪、增速齒輪、離合器和驅(qū)動橋組成。發(fā)動機用來提供驅(qū)動汽車的主要動力，高速儲能飛輪用來回收制動能量以及作為負荷平衡裝置，為發(fā)動機提供輔助的功率以滿足峰值功率的要求。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是一種飛輪儲能式制動能量5.2.1制動能量回收的方法和類型液壓儲能工作過程如圖所示。它是先將汽車在制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)換成液壓能，并將液壓能儲存在液壓蓄能器中；當汽車再次啟動或加速時，儲能系統(tǒng)又將蓄能器中的液壓能以機械能的形式反作用于汽車，以增加汽車的驅(qū)動力。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型液壓儲能工作過程如圖所示。5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是液壓儲能式制動能量回收系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)由發(fā)動機、液壓泵/馬達、液壓蓄能器、變速器、驅(qū)動橋、離合器和液壓控制系統(tǒng)組成。

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頁5.2.1制動能量回收的方法和類型圖是液壓儲能式制動能量回收5.2.1制動能量回收的方法和類型電化學(xué)儲能工作原理如圖所示。它