电动汽车制动能量回收措施定制化设计

2023年11月24日发(作者：本田飞度裸车价格)

摘要，并

：

为了对特定用户选择性价比较高的制动能量回收措施需要对驾驶习惯对应制动能量占比较大的用户进行识别

，

通过成本与收益折算选配制动能量回收方案

。

文章首先提出制动能量回收强度计算模型

，

然后通过大数据平台提取典型用

户示例

，

接着列举常用的制动能量优化措施及其成本预估

，

最后按照收益大于成本的原则对各示例用户的选配方案进行选

择

。

基于大数据对特定用户的定制化设计。

，

将是未来汽车设计的重要方向

关键词:电动汽车

;

大数据技术制动能量回收;定制化设计

;

Customized

Design

of

Braking

Energy

Recovery

Measures

for

Electric

Vehicles

*

Abstract

：

Inenergyitisidentifythe

orderusers,necessary

toto

selectmeasures

cost-effective

braking

recovery

for

specific

usersproportionand

habits large

whoseaselect

driving

accountthescheme

for

ofenergy

braking

energy,

braking

recovery

through

costconversion.Inthismodelofenergy

andbenefit

paper,intensityproposed

thebrake

calculation recovery

is

firstly,

thenthencommon

typical

userextracted

examplesarebrake

through

big

data

platform,and

energy

optimization

measures

their

cost

estimates

arelisted,schemeuserto

andselected

finallyofeachexemplaryisthat

the theprinciplethe

selection

according

benefitgreater

isonwillanof

than

thefuture

cost.Customizedusers

designbigimportantdirection

baseddata

for

specific

be

automobile

design.

KeywordsBrake

:

Electricrecovery;

vehicle;

Big

data

technology;

energyde

Customized

或

gn

随着中国汽车工业的发展，，

国家标准管理委员会于

文章基于大数据

2219

年

10GB/T35196.1

月发布

—

2219

《

中国汽车行

甄别

从而选择性价比更合理的配置

。

统计技术

，

获得特定用户的行驶工况

，

并提出针对性地

驶工况第于

1

部分:轻型汽车

》

，

2222

年

5

月

1

日起实

施叽该标准所制定的中国轻型车测试循环工况将替代

改善该用户的制动能量回收措施

,

为汽车行驶经济性

与定制化设计提供设计依据

。

现行新欧洲标准行驶循环工况

。

制动能量回收强度

2

从

3.19

kW-h/lkm

。

。

km-i

1

提高到

427

kW-h/102

?

i

。

因

1

制动能量回收技术评价模型

基于纯电动汽车经济性模型整车能流的分析

，

文

献

［

提出了评价制动能量回收效果的

3

项评价指标

，

此

,。

提高车辆制动能量回收率的措施将会越来越重要

从

1995

年至

2015

年

，

中国在汽车制动能量回收方面

分别为制动能量回收率

、

节能贡献度和续驶里程贡献

的专利有

101

022

件,其中发明专利

182

件

［

,

。

奇瑞汽

车股份有限公司

、

清华大学

、

江苏大学等

8

家单位进入

了制动能量回收相关专利申请量排行榜前

20

名典

制

度

。,

对于特定工况而言

制动能量回收强度

问

可定义为

车辆每行驶

102

km

可回收的动能。

，

如式

(1)

所示

j

)

#(\"

2-d

(

”

+

\"

))

d

%

E

动能量回收相关技术多种多样

，

但并不是对于所有用

户都适宜配置上高端复杂的制动能量回收措施

。

应当

对不同用户所在地区

、

驾驶习惯

、

平均载荷状态等进行

*

基金项目：

浙江省科技计划项目

(

2018C01056

)

寸

-------------------------------

f

(1)

!

vdt

-26

-

式中

：---

！

车辆总质量

,kg;

\"

I

—

—

电池主回路电流,

A

。

正表示回收

，

负表示放

---

工况车速

,

m/s

i

电;

#

------

时间

，

s

；

—

电池端制动能量回收强度

,J/3

；

可乘以

Eg

g

—

—

轮边制动能量回收强度,

JS

；

可乘以系数

系数

1/36

换算成

kW-h/12

kmo

常用的技术参数还有电池回收能量除以电池驱动

1/36

换算成

kW-h/12

km

；

当

m=1

002

kg

时

，

换算成

kW

?

h/12

km

?

「

1

能量

，

即回收能量比例

，

如式

(

3)

所示

。

I

UIdt

为了针对特定用户实施不同制动能量回收技术

，

需要收集更具代表性的数据指标

。

若某一用户经常载

客较多

，

例如在上海市共享汽车出行鼓励拼车的情况

!

bat

=

I

=0

I

UIdt

I

<0

⑶

下

,当使用相同的工况曲

其百公里可回收的能量增加

。

线时

，，

其制动能量回收强度较大

适合选用较优的制动

能量回收技术

。当某一用户经常在坡道较多的地

同理

，

式中

：

b

：

—

—

电池端回收能量比例,％

。

基于相同的百公里能量消耗量水平

，

可推导回收

能量比例与文献

4

］

中的续驶里程贡献度的关系，

如

区行驶

,,

例如在重庆市坡道较多的情况

其制动能量回

收强度也较大

，(

不适用于式

1)

评价其制动能量回收强

式(

4)

所示

。

度

。

但是,以目前的技术

，

统计车辆的载荷状态

、

驾驶出

行的坡道工况均有较大难度

。

统计电池输出端的能流

\"

s=/?

—

1

一

！

bat

式中

：

s

—

制动能量回收里程贡献度

,

％

。

(4)

相对简单可行

。

当某一款车

，

不同用户已经选择相同的

协调式制动能量回收技术

，

则可通过电池端百公里回

收电能评价该用户的制动能量强度

，

如式所示

(

2

)

。

(

UIAt

2

基于大数据平台对典型用户进行分析

通过大数据平台获取用户在

201

年

1

月

1

日

至

2219

年

1

月

31

日的车速

、

电压与电流数据

，

依

据式

(1)~

式计算各用户的制动能量回收强度数

(4),

型

—

—

I

vdt

(2)

据

，

随机选择总里程较长的

4

位用户样本进行制动能

量强度统计

，

如表

1

所示

。

式中:

U

—

—

电池主回路电压,

V

；

表

1

4

位用户样本制动能量强度统计表

序号

总里程

/km*

轮边制动能量回收强度

//

((

kWkW

h/100h/100

**

电池端制动能量回收强度

电池端回收

能量比例

/

%%

制动能量回收

km

))

km

2.763.86

1.95

里程贡献度

/

用户

1

用户

2

62

002

3.30

18.4

22.5

61

956

59

970

67

955

14.5

18.6

19.0

17.0

22.94.022.63

23.44

用户

3

用户

4.06

2.98

*

轮边制动能量回收强度计算时,汽车总质量均按照整备质量

+100

kg

计算

由表

1

可知

，

制动能量回收强度用户

4

最强

，

用

端能量回收强度数据

，

并进行对比

，

如图

2

所示

。

50

4

4

3

5

0

5

户

2

最弱

。

电池端制动能量回收强度与轮边制动能量

回收强度正相关,但非线性关系

，说明受

如图

Automotive

Engineer^i

技术聚焦

FOCUS

汽车工穩师

Automotive

Engineer

2021

年

4

月

月份

(

日

行驶里程

上

o

o

6

u

q.

M

5

F

鏗

战

4

宝

回

tt

3

耀

恋

駆

2

坦

铝

<

1

讯

氷

>

#1

2

3810

4

57912

6

11

月份

(

b

轮边制动能量回收强度

日

上

o

o

u

q.

M

a

w

鏗

战

宝

回

啊

耀

恋

駆

鞍

庚

皿

<

讯

IK

?

月份

c

电池输出端制动能量回收强度

图

2

大数据技术挖掘用户制动能量回收技术相关数据

由图

2

可得出

，

制动能量回收强度与行驶里程无

关

，

仅与行驶的工况

、

车辆状态相关

。

用户

4

更适合在

制动能量回收技术上选择更多的措施

，

例如协调式制

动能量硬件

、

增加超级电容复合电源等

。

3

制动能量回收技术现状及展望

世界各大汽车厂商及零部件企业纷纷针对不同电

驱动车辆开发出了各种类型的制动能量回收系统

。

依

据不同的方法与标准

，

可对制动能量回收系统进行如

-28

-

设计?创新

下分类叫按回馈制动与摩擦制动耦合关系划分

，

可分

为叠加式与协调式

（

或并联式

）

（

或串联式

）

制动能量回

收系统

;

按液压调节机构所依托的技术平台划分

，

可分

为基于

EHB

技术的制动能量回收系统基于

、

ESP/ESC

技术的制动能量回收系统

、助力技术的

基于新型主缸

1

制动能量回收系统;按液压调节机构的布置方式划分,

可分为与主缸集成的方案

、、

与液压单元集成的方案

分

散式布置的方案

；

按制动踏板与制动力机械耦合关系

划分

，、

可分为踏板非解耦方案

踏板准解耦方案

、

踏板

解耦方案

。

此外

，

基于大数据技术的制动能量回收策略

优化也已经出现

［

,

。

基于经济性、、

舒适性

安全性和可靠性的技术要

求

，

制动能量回收系统的关键技术主要体现在零部件

、

系统控制和评价方法等方面

。

文章所述分析

，

是基于大

数据基础的经济性评价方法研究

。

在屏蔽舒适性

、

安全

性和可靠性参数的对比时

，

可用于单变量的成本与收

益分析

。

其他模块再通过效益折算

，

获得更合理的配置

方案

。

4

经济性成本与收益核算算法

设某

1

项制动能量回收技术的软件与硬件组合为

1

个可选方案

，

用

A

表示

。

方案

A

实施的成本用

/

（A

）

表示

，

该方案对应的汽车电池端制动能量回收比例按

式

（

3

））

计算得

！

a,

其对应的里程贡献率按式

（

4

计算为

\"

s

,

经济性收益主要有个方面

2

。

一方面是节能方案可

令车辆百公里能量消耗量减少

，

从而减少使用过程中

的充电电量

，

例如用户

4

与用户

2

是同一款车不同制

动能量回收技术方案的表现

，每年节

用户

4

比用户

2

约

818kW

?

h,

按照车辆寿命为

1

年计算

，

则全生命周

期内成本节约

8

182

kW

?

h,

按照每千瓦时

22

元折算,

则相对收益高

4

090

代

=1

!

s

x

36

x

502

式中

3

—

相同续航下电池配电量节省费用

,

元

；

s

(

6

)

项可行措施的筛选匹配

，

有重要参考价值

。

下一步将研

究更为具体的制动能量回收方案及其经济性效果

。

参考文献

----

标称续驶里程

,

am

。

综合两方面收益及方案成本

，

可算出综合收益

,

如

式

(

7

)

所示

。

PP

A

4,

全国汽车标准化技术委员会

.GB/T—

3816.1

201,

中国汽车行驶工

况第

1,201

部分:轻型汽车⑸.北京

：

中国标准出版社

：

11.

=

+

-

A

Ps

f

(A)

(7)

[2,

方运舟.纯电动轿车制动能量回收系统研究

4(

安徽

：

合肥工业大

学

,201:1-56.

同理,有方案

B

、

C,

…

,

N

的备选方案

，

计算得各方

⑶

张群

，

吴信岚,张柏秋?汽车制动能量回收专利保护现状及对策研究

案的收益

％

a

2

b

,

…

2

n

,

只从经济性角度优选最优方案

X,

即二

min{

A,

4

B

,

…

,、

！

n

}

。

当有舒适性

、

可靠性

安全

4(

现代情报

,2015,35(2

)

:

14-19.

[4,—Karncr

AISU

lsfeie

C,hyCrik

electrie

J.

BraPc

vedicles4(

system

for

anV

性指标列入同时对比时

，

也可以统一折算成收益模型

。

5

SAE

Paper

Ppen

Technicai

6009:

l1-19.

结论

制动能量回收技术对纯电动汽车的经济性成本贡

4

初亮

,

刘达亮,

刘宏伟

,

等?纯电动汽车制动能量回收评价方法研究

4(

汽车工程

,201,39(4):471479.

[4

；

龚春忠王可峰,张洪雷

，

，

等.汽车行驶工况的能耗相关统计特征研

究

4(

中国汽车

,2020(11):4-7.

献显著

，

且呈现多种技术特点

。

随着中国工况的推广与

大数据技术的应用

，

该技术将成为各主机厂竞相角逐

的主要技术领域之一

。

各制动能量回收技术方案的成

⑺

张俊智，

，

吕辰

，

李等.电驱动乘用车制动能量回收技术发展现

禹槿

状与展望

4

.汽车工程

,

201,36(

88

)

：

91

1-91

本随着不同时期技术发展而变化

，

各方案匹配到不同

的用户其收益也会有差异

。

文章提出的基于大数据统

4

龚春忠

，

胡建国等?基于大数据技术的汽车制动策略研究

，

张永

，

4(

汽车科技

,201(4):6-9.

(收稿日期

：

2220-1-04

)

计的电池端制动能量回收强度

，

对用户用车习惯与各

(上接第

14

页)

参考文献

-

op

op

-PofCtation

ic

Constrvc-on

M

o

c

-argin

ic

Ch

y

anV

Bntery:Ex-

chaneeStatiopInternatiopal

[4(

Copference

cm

ConnecteV

Vediclceand

4

胡建

，

徐枭

，

郝维健.电动汽车换电技术与标准需求研究

4(

中国

汽车

，

2020(6

)

：

47-51.

4

编辑部.工信部:支持换电模式

，

下一步将出台相关政策

4(

汽车

与配件

,2220(1):66-61.

Expo

(ICCVE),2011.

[8

；

Mushfiqur

R.

PanVzie,

SarJer,

HrvojeOuega-Vazquez.

Miovci

A.

Electrie

Vedicle

Batterj

SwappingOptimizatiop

Station:BusinessanV

Case

M

oc

P

I

4

高赐威吴茜.电动汽车换电模式研究综述

，电网技术

4(

,2013,37

(4):89189

8.

[4(Copference

Intemationai

cm

Copnectek

Vediclce

and

Expo

(ICCVE),

2213.

4

贾莉洁

，

衣丽君.后补贴时代新能源汽车换电模式发展趋势

4(

汽

车实用技术

,2020(1):9-1.

[9

；

袁博.电动汽车换电模式的发展现状及趋势综述汽车文摘

4(

，

2020(5)

：

73-27.

王佳,方海峰吴松泉.关于我国新能源汽车产业发展换电模式的

，

思考

4.

汽车纵横

,201(1):43-45.

4

张振文

，

刘博

，洪彬倬

，

等.电动汽车随机充电对城市负荷曲线的影

响

4(

宁夏电力

,2020(4

)

：

7_1.

[4

；

张彩庆，?电

，杨睿鹏

许铃莉.电动汽车充换电站经济性评价研究

4