摘要：本文介绍复合再生制动系统的组成和实现形式；分析并阐述前轮驱动电动汽车复合再生制动系统结构与原理；通过Cruise建立整车模型，在NEDC工况下进行仿真，并与无制动能量回收系统的车辆对比。结果表明：有制动能量回收系统车辆的动力电池Soc值衰减变缓，能够有效延长车辆续驶里程。

    随着石油资源的日益枯竭和环境污染的不断加剧，发展新能源汽车已成为必然的趋势。电动汽车具有零排放、能量利用率高、驱动形式灵活、电子控制集成度高等特点，已成为各个国家汽车工业的发展方向和汽车企业研究的热点。
    目前，动力电池由于受到能量密度等因素的限制，电动汽车的续驶里程短是阻碍其发展的原因之一。汽车在城市道路行驶过程中，主要受到空气阻力、滚动阻力以及制动力3种行驶阻力，由于路况的限制，车速较低，需要频繁起动和停止，在制动的过程中，大量能量以摩擦生热的形式被浪费掉，而制动力消耗的能量约占车辆行驶阻力消耗能量的90%，因此，在城市工况下电动汽车的制动能量回收对节能、增加续驶里程有着重要意义。

    1 复合再生制动系统
    1.1复合再生制动原理
    制动系统作为车辆底盘中的重要组成部分，是保证车辆行驶安全的关键，其按制动能量来源可分为机械式、液压式、电磁式和气压式等。复合制动系统是指同时具有两种或两种以上形式的制动系统，通过协调分配制动力，发挥不同制动形式的优点，达到回收制动能量并延长制动器使用寿命的目的。
      新能源汽车中，电机（发电机）可以作为制动能量的收集装置，能够补充车辆动力电池的电能，成为新能源汽车领域研究的方向之一。电机再生制动能量回收系统如图1所示。现行复合再生制动指由摩擦制动和电机再生制动联合制动，其中摩擦制动时摩擦力做功，将汽车行驶的动能通过摩擦转化为热能，这些能量传递到空气中无法进行回收，主要包括液压制动、气压制动、EHB, EMB和EWB等形式；而再生制动时电机将动能转化为电能，存储在储能装置中，从而实现对制动能量的回收再利用。

    1.2复合再生制动实现方式
    复合再生制动系统包括并联式和串联式两种，并联式是在原有机械制动的基础上按照固定的比例叠加再生制动，它无需改动原有的摩擦制动系统，仅需在总制动系统中加入再生制动系统，这将改变原有的制动特性和制动感觉，如图2a所示。

      串联式需要改变原有的机械制动系统，它可灵活调整机械制动力和再生制动力在总制动力中所占的比重，以满足驾驶员需求的目标制动力，能大幅提高制动能量回收率，但要求机械制动系统的控制精度高、响应速度快，并且两种制动力在协调的过程中要保持车辆原有的制动特性，满足驾驶员的制动需求，因而实现起来更为复杂，如图2b所示。
    1.3复合再生制动结构
    前轮驱动电动汽车复合再生制动系统结构如图3所示，摩擦制动为双管路前后布置液压制动系统，采用4通道4传感器ABS。后轴的制动力仅由液压制动完成，前轴的制动力由摩擦制动和电机再生制动共同提供。

    当驾驶员踩下制动踏板需要对车辆减速时，制动控制器依据制动踏板信号传感器传来的信号计算出制动要求，同时对车速、轮速、电池状态、电机功率、管路压力等信号综合处理，依据制动控制策略分配摩擦制动力与电机再生制动力大小，此时电机为制动状态，并通过功率转换器为动力电池充电，实现制动能量的回收。

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