能量回馈制动的基本原理
NEWENERGYVEHICLES
制动能量回收也称为再生制动，是利用电动机处于发电状态，把一些动能转变为电能并存储起来为汽车行驶提供必要的功率和能量，从而实现能量的循环利用、并且也提供一定的力矩用于制动。
纯电动汽车制动能量回收系统的组成
01
整车控制器通过CAN总线给电池管理系统和电动机控制系统信号，电池为整个系统提供能量并回收能量，整车控制器通过CAN总线给电动机控制器信号来控制驱动电动机工作于驱动与发电模式实现汽车的正常行驶与制动。
纯电动汽车制动能量回收系统的工作原理
02
纯电动汽车的整车控制器接收到加速信号并将信号传递给电动机控制单元，从而驱动电动机来使汽车行驶。
根据车速和制动踏板等信号，整车控制器通过电动机控制器逆变器来实现电动机由电动模式转换为发电模式，
根据电动机的运行速度来调节逆变器的输入电压以实现电动机调压控制，此时电动机同时提供制动力矩。
整车控制器经过内部滤波电路等来稳定蓄电池电压，并将制动能量回馈给高压蓄电池进行充电。
整车控制器依据制动能量回收控制策略动态调节液压机械制动和电动机制动来满足汽车制动的要求。
由电机控制器控制逆变器以及整流电路等开关管导通与断开来实现车辆在爬坡或加速行驶时电池向电机和负载供电以及在减速制动时电机对电池进行充电。
纯电动汽车
在匀速上者加速行驶过程中，电动机工作于电动模式;
在减速制动行驶过程中，电动机工作于发电模式，此时进行能量回馈。
电动模式
发电模式
逆变器下半桥的开关管处于常通状态，对上半桥的开关管进行PWM控制，通过控制电动机的三相按顺序导通而产生转矩推动汽车行驶。
逆变器上半桥的开关管处于截止状态，对逆变器的下半桥开关资进行PWM控制，假设下半桥某开关管导通，回路电流逐渐上升，相电感积蓄能量，此为续流过程。
把该开关管进行关闭，续流过程的回路断开，此时三相绕组中有很高的电动势产生，即电动机电压大于电池电压，故向电池充电，此过程为充电过程。电动机进行回馈制动时，相变量的电角度为0~60°的电流情况。
当开关管VT2导通时，形成了VT2→VD4二极管→B相绕组→A相绕组一VT2的续流回路，该能量存储于电动机的绕组电感中，因此其电流不断增大。
关断VT2管使续流过程切换至充电过程，充电回路为A相绕组→VD2二级管→双向DC/DC变换器-电池→VD4二极管→B相→A相，续流过程中储存在电服中的能量将被释放出来，存储到蓄电池中，因此其电流不断减小。
能量回馈制动的回馈方式
03
能量回馈制动系统在汽车制动时可以将能量回馈到电池，以提高整车运行效率和电动汽车的续驶里程。
能量回馈制动系统可以实现汽车的电气制动。能量回馈制动控制技术已成为电动汽车的核心技术之一。
三相整流回馈方式是怎样实现的?
与Boost变换器的工作过程类似，在一个PWM开关周期内，无刷直流电动机的能量回馈控制过程也可以分为两个阶段。
在回馈控制阶段，将上桥臂的功率管关断，根据位置传感器信号对下桥臂的功率管的断进行有规律的PWM控制，可以起到与Boost变换器相同的效果。
在续流阶段，无刷直流电动机的电流流向VT2，VT2导通为电流提供续流通道。在此阶段电能将存储于三相绕组的电感中。
在VT2关断期间，在反电动势与三相绕组寄生电感的共同作用下，之前存储于三相绕组之内的能量与反电动势一起向蓄电池共同回馈能量。
在此阶段无刷直流电动机的电流流向如图所示，VT2关断，电流经VD1回馈至蓄电池，同样存在通过VD4和VD6流向B相和C相的电流通路。
能量回馈所具备的条件有哪些呢?
电动车用无刷直流电动机驱动系统的能量回馈过程要受到车辆运行状态的限制。
能量回馈过程还要受到制动安全和蓄电池充电安全等条件的限制，包括蓄电池荷电状态（SOC）、电动机的回馈能力和当前转速等，回馈制动控制策略需要与整车制动要求紧密结合。
在实际应用中回馈制动应满足一定的约束条件，并采取相应的控制策略。
在回馈制动过程中，制动安全是第一位的，因而根据整车的制动要求，回馈制动系统应保持一定的制动转矩，以保证整车的制动效能如制动减速度、制动距离等。
在一般的减速过程中，回馈制动可以满足要求。当制动力矩需求大于系统回馈制动能力时，还需要采用传统的机械制动。
当转速低至回馈制动无法实现时，也需要采取其他制动方式辅助制动运行。
在回馈制动过程中，相应的主要约束条件如下：
回馈制动系统在工作过程中，应考虑电动机系统在发电过程中的工作特性和输出能力。
需要对回馈过程中的电流大小进行限制，以保证电动机系统的安全运行。
在回馈制动过程中，相应的主要约束条件如下：
电动汽车常用的能源多为铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。充电时应避免充电