摘要：传统汽车制动方式是以机械制动或摩擦制动为主。制动过程会消耗部分动能，并且大部分能量会被转化为热能而散失，造成极大的能量浪费。电动汽车在进行制动时，可以基于驱动电机的可逆性，及时由驱动状态转换为发电状态。合理利用制动能量回收，能够将制动过程中产生的能量进行利用，并传输回电池系统，达到良好的能量回收效果。当前，国内外学者在这方面的研究已经逐步深入，并应用于设计方案中。 静压主轴关键词：电动汽车；制动能量；回收；控制措施
1能量回收技术原理
随着电动汽车的发展和普及，电动汽车的保有量逐年上升。与此同时，由于电动汽车续航里程不足、充电困难、电池衰减等问题导致市场上产生大量的客户抱怨。相对于提升电池容量，缩短充电时间等一系列电池技术突破，高效的能量回收技术能在很大程度上提升电动汽车续航里程。同时由于能量回收过程将产生一定的减速感，通过执行不同的扭矩策略，在回收部分电能的同时，可提升车辆的驾驶感受。
在线销售系统能量回收包含制动能量回收和滑行能量回收。当驾驶员踩下刹车踏板进入制动状态，或者同时松开加速踏板和制动踏板进入滑行，整车控制器VCU(VehicleControlUnit）通过CAN总线向电机发送工作模式切换指令，并请求一定的负扭矩，电机执行VCU的扭矩请求，由驱动模式进入能量回收模式。在能量回收过程中，电机内部将发生以下变化过程：电机转子的旋转速度超过给定频率下的同步转速，也即超过电机内部同步旋转磁场的转速，造成转子切割磁力线的方向相反，转子上感应电势以及感应电流的方向相反。电机产生的电能通过逆变器的反向二极管回馈到电池中，从而实现动能到电能的转变回收。在电动汽车上，只有驱动轮的制动能量可沿着与之相连接的驱动轴传送到能量存储系统，另一部分的制动能量将由车轮上的摩擦制动以热的形式散失于大气中。
脚手架网2能量回收模型介绍
车辆制动时，控制器通过对此时整车情况的分析处理，分配电机制动力及机械制动力的比例进而控制驱动电机产生相应的制动力。在此过程中，驱动电机处于发电状态，通过变换电路对电池进行充电以实现能量回收；同时电机转子切割线圈磁场所产生的感应电流和感应电动势将形成制动力矩使电机减速以产生电机制动力矩，通过传动系统作用于驱动轮进
而实现制动。制动能量依次经过驱动轮、传动系统、驱动电机、DC/DC变换器，最终到达储能装置电池组，实现制动能量的回收。
3电动汽车制动能量回收控制措施
3.1永磁同步电机矢量控制
永磁同步电机运行具有强耦合且非线性时变属性，在该运行状态下的数学模型构建较为复杂。在矢量控制解耦过程中，首先需建立矢量磁场控制模型，建立三相静止坐标状态方程，再利用相应的坐标系转化，分解为两相同步旋转坐标系状态方程。在进行坐标系的转化分解时，需利用空间矢量脉宽调制技术(SVPWM),对单个开关周期的3个基本电压矢量进行等效调整，在最终矢量平均值与目标电压矢量平均值达到相等的情形下，实现电机运行状态的精确控制。实现SVPWM算法，需对扇区进行计算和判断，将每个扇区分成6个扇区，根据计算结果得出每一扇区的对应关系。之后，对开关时间和驱动开关管切换时间点进行计算，利用Matlab和Simulink软件进行控制器的模型搭建与仿真计算。基于仿真结果分析，可以根据负载转矩幅值在不同时间段内的变化情况，获得电机转速随之变化的情况，相应调整电机的运行状态，以保持车辆的平稳行驶。
拆除工具3.2滑行能量回收扭矩控制
当整车进入滑行能量回收状态，VCU根据当前车速请求一定目标扭矩，电机执行该扭矩。当车速较低时，可回收能量较少，减速感不宜过强，通常当车速小于10km/h时，扭矩值为0；随着车速上升，可回收能量增多，负扭矩值增大，当达到70km/h左右的中速段时，回收扭矩取TE=-70Nm。当车辆大于70km/h进入高速段，通常为高速公路驾驶工况，回收扭矩不宜过大，因为过大可能会导致ESC（或ABS）作动，导致车轮失衡，因此这时根据ESC（或ABS）需求和电池回收需求由-70Nm逐渐减小，若驾驶员松开加速踏板进入滑行，滑行能量回收扭矩越小，滑行距离越远，反而减少了能量回收的效率损失。
3.3模糊控制策略
模糊控制器的设计主要考虑制动强度、电池荷电状态及车速这3个参数。基于上述3个参数的输入，最终确定了电机制动力的分配系数，将制动强度模糊子集划分为中低、中、高3个范围，将电池荷电状态模糊子集划分为低、中、高3个范围，将车速模糊子集划分为低、中、高3个范围，最终得出输出制动力分配的5种模糊子集：很低、低、中、高、很高。在添加制动时间间隔约束条件下，基于仿真试验，得出制动力分配系数，构建完善的模块控
制器设计模型，有效控制最大充电电流，达到减少充电次数，确保车辆行驶安全，提升能量回收效率的目的。
基于永磁同步电机工作原理和特性，对新能源汽车制动能量回收控制策略进行了优化，在保障车辆制动稳定性的前提下实现最大程度的制动能量回收，并对前后轮制动力分配策略进行了优化。
向初利用DAB变换器所具有的双向传输特性，进行联合建模，搭建基于SVPWM的控制模型、DAB变换器的控制系统模型，进一步研究电机控制系统在驱动状态及能量回收状态下的制动能量回收电路结构的有效性和可行性。通过计算，可得出电池最大充电电流参数，从而确保回收系统运行的安全性，并确保运行效率达到最优化水平。
基于模糊控制策略，以电池荷电状态、制动强度制动间隔时间及车速为输入变量，以制动力分配系数作为输出量，得出了模糊控制器设计方案，达到了协调电机制动力和机械制动力的目的，有效提升了制动能量回收效率。
3.4制动能量回收扭矩控制
当整车进入制动能量回收状态，VCU根据当前车速及制动踏板开度请求一定扭矩值。车速越高、制动踏板开度越大，能量回收扭矩越大。相对于滑行能量回收，制动能量回收为驾驶员踩下制动踏板，有主动减速意愿，制动能量回收扭矩相对滑行能量回收扭矩较大。当刹车踏板开度大于20%，或车速高于15km/h后，基于ESC（或ABS）的需求，制动回收最大扭矩取TK=-110Nm，若过大会导致ESC（或ABS）提早触发。
当SOC较高时，允许回充功率较小，根据式（1）即可计算某一转速下的允许回收扭矩。VCU根据车速、制动踏板开度信息，并与电池允许回收扭矩进行比较，二者取小值，作为目标扭矩发送给电机，由电机执行扭矩进行能量回收。
结论
当前，在我国新能源汽车高速发展的背景下，制动能量回收控制方面的研究相对还较为薄弱，在实际应用中还无法完全达到最优化状态。在未来新能源汽车技术研究体系中，还需进一步深入制动能量回收控制方面的研究，进一步提升新能源汽车的能量利用效率，提高产品市场竞争力，为新能源汽车产业的健康发展和生态环境保护作出积极贡献。
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