摘 要

本文总结出混合动力电动汽车再生制动能量回收的一类模糊逻辑方法。当汽车制动时，控制中心会对运转需要的再生制动以及摩擦制动的相应力矩进行科学规划，在不影响运转时期的平安以及舒坦的情况下，尽量保持电机处在发电中，此时就是再生制动的过程，这样做可以使能量尽可能多的以电的形式转至电池内。对过程的分析第一步使用MATLAB软件，需要在此之中设一个T-S型模糊控制器，对相应的章程进行设定；接下来将上一步得到的结果与Simulink内“Fuzzy Logic Controller”相互关联；基于Matlab/Simulink条件，最终建立模糊逻辑相关模板，将它保存至ADVISOR内，做之后的模拟实验。

应用ADVISOR做模拟实验时，需要分析SOC的变动轨迹，并分析目标能量值以及能量回收率，将这些数据和另外的模拟实验数据进行对比，得出此次实验回收的能量最多的结论。

关键词:混合动力汽车；再生制动；ADVISOR；能量回收

Abstract

A kind of fuzzy logic method for energy recovery of regenerative braking of hybrid electric vehicle is summarized in this paper. When a car is braking, the control center will make a scientific planning of operation of regenerative braking and brake friction corresponding torque. Under the condition of without affecting the operation period of the safe and comfortable, keeping the motor in power generation, this is the process of regenerative braking, and makes energy as much as possible transfer electricity to the battery. MATLAB software is used in the first step of process analysis, a T-S Type Fuzzy controller is need to set the corresponding articles of Association; On the next step put the results obtained associated with the Simulink "fuzzy logic controller"; based on MATLAB / Simulink condition, eventually establish fuzzy logic related templates and save to ADVISOR for simulation experiments.

The ADVISOR is used in simulation experiment, and SOC change path, target energy value and energy recovery is need to be analyzed, , The data were compared with other simulation experiment data and come to the conclusion that the experimental recovery energy most.

Key Words：Hybrid Electric Vehicle; Regenerative Braking; ADVISOR; Energy Recovery

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的 1

1.2 研究意义 1

1.3 国内外研究现状 1

第2章 混合动力汽车基础内容介绍 2

2.1 混合动力汽车的优点及不足 2

2.2 混合动力汽车的电能存储装置及充电技术 2

2.2.1 HEV对蓄电池的要求 2

2.2.2 混合动力电动汽车的充电技术 3

2.3 混合动力汽车中的电机 4

2.3.1 混合动力汽车对电机性能的基本要求 4

2.3.2 永磁同步电机 5

2.4 混合动力电动汽车中的功率变换装置 6

2.5 本章小结 8

第3章 制动系统和混合动力汽车再生制动原理的分析 9

3.1 汽车制动系统 9

3.2 防抱死系统 10

3.3 汽车制动的原理分析 10

3.4 HEV再生制动的基本理论 12

3.5 混合动力电动汽车再生制动原理 12

3.5.1 HEV再生制动系统的组成 12

3.5.2 再生制动的基本原理分析 13

3.6 HEV的制动系统中必须配备液压制动系统 14

3.7本章小结 15

第4章 HEV再生制动能量回收策略的仿真和分析 16

4.1 HEV再生制动能量回收的控制策略 16

4.2 T-S型模糊控制器的设计 16

4.2.1 T-S型模糊控制器 16

4.2.2模糊语言变量的选取 17

4.2.3 输入变量隶属度函数的选取及输出量的确定 18

4.2.4模糊逻辑控制规则的编制以及.fis数据文件的嵌入 20

4.3 HEV中制动力矩的分配 22

4.4 模糊逻辑策略模型的建立以及仿真和分析比较 23

4.4.1模糊逻辑策略模型的建立 23

4.4.2 控制策略的仿真和分析比较 25

4.6本章小结 28

第5章 全文总结和展望 29

致谢 31

参考文献 32

第1章 绪论

1.1 研究目的

石油为汽车提供动力，是不可或缺的能源。但是石油的数量日益降低，汽车数量却持续增加。所以动力来源是汽车今后道路上的难题，对新能源的探索和发现是汽车领域的一个挑战，备受重视。近年来有学者发明了基于太阳能发电的汽车等，但是都不完善，且不实用。所以有学者提出混合动力的汽车形态，就是把同时使用电动机和发电机，用于汽车的动力设备，可以降低了石油的使用量，同时降低对环境的污染。制动设备对与汽车的安全性能有着非常重要的作用。早前制动设备是采用制动盘和轮子之间的相互作用提供制动，此阶段生成的热量一般都损失了，若将它加以使用，便能够减少能量损失，因此可采用混合动力再生制动的方式为车辆提供动力。世界各国已经着手分析再生制动控制相关内容，重点探究能量去处以及再生控制。

1.2 研究意义

对于汽车的混合动力再生制动的探究具有重大意义。当车辆需要减速时，系统可以把动能以及位置能以别的方式储存。混合动力装置不仅可以完成制动控制，还加大车辆总体应用。使用环境友好型产品是当今社会的理念，并且是今后科研工作的方向。

随着汽车数量的不断增多，这个领域正在接受环境和资源的考验。目前汽车作为首要出行用具，在带给我们方便舒适的同时，也存在很多缺陷。例如，汽车尾气是造成空气质量急剧降低的首要因素，汽车数量日益增多会导致交通不通畅。所以，对新一类动力汽车的开发和研制迫在眉睫，不仅可以对车辆本身进行优化，还可以为汽车领域提供目标。

1.3 国内外研究现状

目前对混合动力汽车再生制动的研制，已经有像日本这样的国家完成了。此类控制系统按照一定的方式，完成对摩擦产生的热能再生利用。通过分析发现此类设备可以增加整个系统的经济性，增加发动机的使用情况，优化装置的安全性能，增加再生制动过程中产生能量的回收情况。目前中国对此类研究不够彻底，仍位于初步水平，这就要求国内学者深刻理解相关理论以及实验过程，并做出下一阶段的探究。

第2章 混合动力汽车基础内容介绍

混合动力汽车作为一类电动汽车的中间承接产物，具有自己的独立性。此类电动车不仅与之前的汽车存在差异，也与纯电动车不同；HEV最近几年备受关注，且日益完善，这种局面的产生是受技术和现状的影响；HEV驱动设备体系包括发动机以及电动机，当选择的设备型号以及联合手段存在差异时，便得到很多种类的HEV。以下对混合电动汽车进行概述。

2.1 混合动力汽车的优点及不足

混合动力汽车作为一类电动汽车的中间承接产物，具有自己的独立性。这类汽车与纯电动车辆对比较，具有以下优势：对电池的优化造成总体重量降低，但是它的动力特征以及驾驶路程能够实现之前汽车的水准。同传统汽车对比较，具有以下优势：能够保证发动机的工作环境，加大能量转化程度，进而能够减小油量的消耗以及尾气排放；能够通过纯电动手段提供动力，不会造成尾气排放；能够保证电机一直正常运转，对制动产生的能量进行回收，降低资源损失以及环境污染程度。所以，HEV驱动设备体系包括发动机以及电动机，当选择的设备型号以及联合手段存在差异时，便得到很多种类的HEV。