随着科学技术的快速发展，汽车技术也在不断进步，与此同时，地球上的化石燃料能源也在逐渐枯竭。因此我们迫切希望有一种新能源汽车能够取代传统化石燃料汽车，电动汽车被认为是最有可能的。但由于续航里程的缺点，纯电动汽车很难投入市场，对此，人们认为最好的方法便是采用制动能量回馈发电技术。人们认为，如果制动能量回收系统成熟，纯电动汽车的行驶距离将增加10%到25%。因此制动能量回馈发电技术的前景极为广阔。本文研究纯电动汽车制动能量回馈发电及液压制动电控系统的设计，首先说明了随着科学技术的发展，制动能量回馈发电越技术来越受到重视，并介绍了国内外对纯电动汽车制动能量回馈发电及液压制动系统的研究与发展现状；而后本文说明了纯电动汽车制动能量回馈发电及液压制动系统存在的功能以及原理并进行思考分析；然后我们设计出了制动能量回馈发电及液压制动系统的总体硬件部分，并简单的介绍了各个组成模块；最后根据硬件给出了软件总体部分的控制流程框图，加以说明，同时编写了一段制动能量回馈发电系统和液压制动系统开关控制程序，仿真并运行成功。关键词 新能源汽车，制动能量回馈发电，减少能耗目 录
1 绪论 5
1.1 课题的研究背景及意义 5
1.2 国内外发展现状及主要成果 6
1.2.1国内外发展现状 6
1.2.2国外制动能量回馈发电及液压制动控制系统的主要成果 7
1.3 本论文的研究内容 8
2 纯电动汽车制动能量回馈发电及液压制动控制系统的功能及原理 8
2.1 纯电动汽车制动能量回馈发电系统的原理 8
2.2 制动能量回馈发电及液压制动系统的功能和结构 9
2.3 制动能量回馈发电及液压制动系统工作过程 10
3 系统硬件的总体设计 12
3.1 硬件的总体方案 12
3.2 单片机模块 13
3.3 电源模块 13
3.4 开关量采集模块 14
3.5模拟量采集模块 14
3.6 输出驱动模块 15
3.7 外部存储模块设计 15
3.8 CAN通信模块设计 16
4 软件总体设计 17<
 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^* 
设计 12
3.1 硬件的总体方案 12
3.2 单片机模块 13
3.3 电源模块 13
3.4 开关量采集模块 14
3.5模拟量采集模块 14
3.6 输出驱动模块 15
3.7 外部存储模块设计 15
3.8 CAN通信模块设计 16
4 软件总体设计 17
4.1 软件总体流程框图 17
4.2 软件程序调试 19
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
电动汽车(EV)的研究是在全世界环境问题及能源短缺问题日益突出的情况下兴起的。与传统的化石燃料汽车相比，纯电动汽车具有无污染、噪声小、效率高以及结构简单维修方便等显著优点，因此电动汽车已经成为汽车工业高新技术的标杆。并且随着地球上化石燃料的枯竭，电动汽车是日后汽车工业发展的必然趋势。近几年来，世界各国对电动汽车的开发投入了巨大的人力和物力，虽然还不尽如人意，但有关电动汽车的一些关键技术已经得到了突破。福特、通用、本田、丰田等许多品牌的环保型电动汽车相继投入大批量生产并进入市场销售，作为高科技代表的电动汽车开始走入千家万户，成为普通人的代步工具。
但是迄今为止，续驶里程不足仍然是制约纯电动汽车获得市场认可的重要瓶颈，也是消费者对纯电动汽车的最大顾虑，没有人喜欢一台走不远的汽车。但是如果能有效地回收制动能量，电动汽车的行驶距离将提高很多，这不仅对纯电动汽车的普及有着巨大的好处，同时也可以应用到其他汽车上，大大减少能源的消耗。
本课题所要解决的是纯电动汽车制动能量的自动回收发电。众所周知，电机不仅可以在电动机状态运行，也可以在发电机状态运行，更可以同时运行。当发电机的运行状态为制动能量制动回收时，可以把回收的动能转换为电能回馈给电网。因此，在电动汽车刹车时，如果驱动电机在再生发电时工作，既可在产生刹车所需要的制动转矩，又可将车体向前的动能转换电能，通过动能将转化为电能储存起来，回收部分能量，这样可以加大电动汽车的续航能力。特别是在拥挤的城市中，由于城市中汽车较多，会出现各种情况，汽车经常需要不停地启动与制动，在此过程中汽车会损失大量能量，因此人们认为，如果制动能量回馈发电技术成熟，普通电动汽车的行驶距离将能够增加10%到25%。
制动能量回馈发电系统一般包括电机制动子系统和液压制动子系统，车辆制动时，在保证足够制动力矩的条件下，优先采用电机回馈制动力，当回馈制动力不能提供足够制动力矩时再施加液压制动力。在采用电机回收的制动力时要考虑电机的运动状态、电池状态和制动稳定性等问题，所以随着电动汽车各部件状态的不同，在制动过程中电机回馈制动力总是在变化，所以我们不能采用传统制动系统的控制方法，必须重新设计专门针对制动能量回馈发电系统的控制策略。
1.2 国内外发展现状及主要成果
1.2.1国内外发展现状
制动能量回馈发电制动系统可以将电动车输出动能能量的30-50%转换为惯性能，但由于部分能量在转化时损失，只有15-18%能真正被转换为电能存储起来。
在国外对电动汽车制动能量回馈发电技术的研究中，利用蓄电池吸收回馈能量，将燃料电池、蓄电池组和制动能量回收系统相结合起来的方式占了绝大多数。制动能量回馈发电系统的作用是在汽车制动时以电能的形式回收到蓄电池储存，减少制动损耗的动能，其过程也就是制动能量回馈发电。这种制动能量回馈发电技术以燃料电池为主要能源，以依靠蓄电池来作为储能装置回收的能量作为辅助能源，拥有众多优点，前景广阔，但是目前该技术还不成熟，有相当大的路要走。
在2000年，美国梅里公司开发出了超级电容器，这种电容在当今几乎所有已投入市场上的电动汽车上都有应用，并且良好表现。梅里公司依靠它获得了巨大经济利益，因此他们推出了用于电动汽车的超级电容的改进计划，目标是使超级电容能够达到功率密度2000 W/kg和能量密度20Wh/kg的水平 。
人们在电动汽车技术的开上发虽然十分重视制动能量回馈发电技术，但在设计系统时大多只考虑车辆在城市行驶时的工况：非常频繁的刹车和启动或者加速。思路也是利用各种超级电容与蓄电池等装置的组合实现制动能量的回收，然后将能量转化为电能存储到超级电容中，最后回收到蓄电池中。但是适用其他工况中制动能量回馈发电技术的研究几乎没有。
一般来说，在城市工况下，汽车确实需要经常制动与起动，有效地回收制动能量，可使电动汽车的续航能力提高10%到25%。比如，美国福特公司的福克斯电动汽车和本田公司的因斯特这两种比较有名的电动汽车都运用了比较成熟的制动能量回馈发电技术，福克斯电动汽车制动能量回馈发电系统大约可以使续驶里程增加20%;而因斯特电动汽车的制动能量回馈发电系统则大约可以使续驶里程增加25%。
目前国内对于制动能量回收系统的研究还处在实验阶段，对制动能量回馈发电技术的研究现多停留在理论分析和验证阶段，而且只有个别实验室建立模型使用超级电容来对实现制动能量回收功能进行研究。
中国华南理工大学电动汽车重点实验室设计出的制动能量回收控制系统，在电动汽车上进行了实验，实验结果表明该制动能量回收系统可以使续驶里程增加百分之十。
而大
原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/qcgc/34667.html