制动能量回收系统开发与测试（基于ModelBase实现）

ModelBase是经纬恒润开发的车辆仿真软件，包含两个大版本：动力学版本、智能驾驶版本。动力学版包含高精度动力学模型，能很好地复现车辆在实际道路中运行的各种状态变化，可用于乘用车、商用车动力底盘系统算法开发、控制器仿真测试；智能驾驶版本在动力学版本的基础上增加了动静态场景仿真、各类传感器模型、高逼真动画渲染，可用于乘用车、商用车的整车电控系统、ADAS系统的设计、测试和验证。

制动能量回收系统制动简介

制动能量回收系统（Braking Energy Recovery System），又称回馈制动或能量再生制动（Regenerative Braking），是指在车辆减速/制动或惯性滑行中释放出的多余能量，在保证制动效能的前提下，使驱动电机被控制作于发电机工况，通过与驱动轴相连的能量转换装置把车辆的一部分机械能转化为化学能并储存在储能装置中并加以利用于之后的加速行驶，使用时可迅速将能力释放，达到回收制动能量目标的一种技术以增加电动汽车续驶里程，同时施加电机回馈转矩于驱动轴，对车辆进行制动。

制动能量回收系统搭建

ModelBase设置

以四驱分布式纯电动车作为研究对象，车辆基本构型如下所示。

在ModelBase场景编辑器中，设置车辆初速度为150km/h，纵向控制方式为目标加速度（simulink里面输入，ModelBase输入会断开），路径为直线行驶。

设置IO接口，车辆模型输出四轮轮速、纵向加速度和纵向车速，输入接口为四轮的电机扭矩（Trq_Motor）和液压制动力（Trq_Brake）。

输出接口为四轮轮速（Spd_Wh）、车辆加速度（Ax_Veh_V）、车辆速度（Vx_Veh_V）和液压制动力矩（Trq_Brake）。

点击发送至simulink，即可在simulink中自动生成橙色模块。

Simulink中制动能量回收系统的搭建

如上图所示，ModelBase输出四轮转速，经计算模块输出再生制动力电机再生效率和发电功率，再由制动力控制策略模块输出各轮的液压制动力，最后输入ModelBase中形成闭环控制。

再生制动力计算模块

再生制动力计算模块具体如下所示，将车轮轮速输入到“lookup”模块中，通过插值查表法确定再生制动力的大小。

电机再生效率

电机再生效率计算模块具体如下所示，将车轮轮速和再生制动力矩输入到“lookup”模块中，通过插值查表法确定电机再生效率的大小。

制动力控制策略

再生制动力经Delay模块直接输出，液压制动力通过下图中的逻辑判断输出。当车辆目标制动加速度大小小于-2时，液压制动力输出为0；反之，液压制动力输出为1280Nm。

基于ModelBase与Simulink的联合仿真

设置目标制动加速度：前5s为-2 m/s2 ，10-30s为-8 m/s2。

上图第一个图为目标加速度，上图后四个图，黄线是液压制动力矩，蓝线是再生制动力矩。可以看出前5S，再生制动力矩制动，5S后液压制动力矩介入，再生制动力矩逐渐降为0。

上图为速度曲线。

上图为发电功率曲线，可以看出前5S发电功率较大。5S后，再生力矩减小，发电功率减小。

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ModelBase软件包含了用于上述仿真测试的工程和Simulink模型，ModelBase软件可免费申请试用，只需要发送【姓名、联系电话、邮箱、公司/学校名称、部门/院系、申请版本（动力学版本/智能驾驶版本）】信息到[email protected]即可。点击链接查看ModelBase详细介绍。