电动汽车磁粉制动控制技术的研究-中国科技文献.PDF

ELECTRONICS WORLD 探 索与观察 ・ 电动汽车磁粉制动控制技术的研究 西安思源学院 杨 燕 王浩军 李 秋 【摘要】 随着电动汽车的发展，汽车的制动性能的优略显得尤为突出。本文对磁粉制动器的工作特性进行了研究，提出了将磁粉制动器来用 于电动汽车制动的基本方案，并对其优缺点进行了对比。 【关键词】 电动汽车；磁粉；制动 新能源汽车尤其是纯电动汽车是汽车行业发展的趋势，电动汽车的复 助电磁吸力产生的磁粉间的结合力和磁粉与工作面之间摩擦力传递动 合制动系统也是2015年陕西省科技计划的重点项目。作为反映汽车性能优 力和运动，并能控制调节转矩的制动装置。磁粉制动器的实物见图1。 劣的重要指标——制动性能，正是与公共交通安全息息相关的重要指标。 目前电动汽车制动主要由ABS控制提供相应的机械摩擦制动力和再生制动 两种形式，这两种方式均存在机械磨损和能量损耗。本文主要研究将磁粉 制动技术用于电动汽车制动系统中，并对其可行性和优缺点进行了分析。 1 电动汽车的常用制动方式 1.1 普通汽车的制动方式 汽车制动系统是使运行中的汽车依据司机的要求进行强行减 速，直至停车；或者使已停止的汽车在各类不同的路况前提下能够 图1 磁粉制动器 稳定的驻车；或者使下坡行驶的汽车速度保持稳定。汽车制动系统 分为行车制动装置和停车制动装置两套。 按照制动的动力能源区分，制动系还可分为人力制动系、动力 制动系、和伺服制动系等三种。我们主要研究动力制动系部分，该 部分以发动机动力所转化的气压或者液压能源作为制动能源，传统 的内燃机汽车一般都是从发动机进气歧管获取真空助力的。 制动器是汽车制动系中用来阻止车辆运动或运动趋势的部件。 目前，各种汽车所使用的制动器均为摩擦制动器。常用的制动器 有两种，一种为鼓式制动器，又称为“鼓刹”。 鼓式刹车普遍用 于后轮驱动的卡车上。另一种制动器为盘式制动器，又称为“碟 刹”，碟式刹车的主要用于轿车制动。 1.2 电动汽车的制动方式 电动汽车的制动方式与普通汽车基本相同，但也有不同于普通 图2 磁粉制动器的工作曲线 内燃车的地方。 由于磁粉制动器是根据电磁原理来工作的，并且是利用磁粉来 第一，电动汽车可以在制动时，实现能量回馈再生。电动汽车 传递扭矩的。其激磁电流和传递扭矩的关系基本呈线性。其工作特 制动时，电机运行在发电状态，将汽车的部分动能转化为电能，给 性曲线如图2所示。 蓄电池充电，可以延长电动汽车的续航时间。国外有关研究表明， 磁粉制动器在同滑差无关的情况下能够传递转矩，具有结构 在某些大中型城市中，道路普遍存在拥堵现象，造成汽车频繁的制 简单、反应速度快、污染小、无噪音、无冲击振动和节约能源等优 动与起动，如果能回收制动能量，即可使电动汽车的行驶距离延长 点，是一种多用途、性能优越的自动控制元件。 10%~30%。目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。 磁粉制动器具有以下功能特性，有利于其使用在电动汽车的制 第二，电动车因为发动机总成部分被拆除，其制动器无法从发 动部件上：①转矩的控制范围广，控制精度高，转矩和激磁电流呈 动机进气歧管获得真空助力，当前采用液压制动系统的电动汽车，