在城市工况下行驶的汽车大约有 1 /3 到1 /2 用于直接驱动车辆运行的能量被消耗在制动过程中。若能对这部分耗散的能量加以回收利用,可大大提高整车能量经济性。电驱动汽车的制动能量回收,又称回馈制动或再生制动,是指在减速或制动过程中, 驱动电机工作于发电状态, 将车辆的部分动能转化为电能储存于电池, 同时施加电机回馈转矩于驱动轴,对车辆进行制动。该技术的应用一方面增加了电驱动车辆一次充电的续驶里程,另一方面减少了传统制动器的磨损, 同时还改善了整车动力学的控制性能。因此,研究制动能量回收集成化技术具有重要意义和广阔的前景。
电机的正反转和车的前进倒退状态是锁定的,当转速高于期望的转速时即制动时,通过变流器改变了励磁电流的导通相位,电机输出负转矩,使车速降低,这时偏高的转速导致的反电势超过控制器的输出电压,电机进入发电状态。前进制动时,电机正转,可以发电;后退制动时,电机反转,同样可以发电。如果设计不好的话,高速运行时产生的反电势可能会超过控制器和电机的设计耐压,导致零部件的损坏,所以在电动机及控制器测试中,再生能量回馈功能也是重要的一项。
再生能量回馈功能测试中,可利用陪测电机作为原动机带动待测电动机运行于发电状态,控制器接125%额定电压的电源,在不同转速下进行性能测试。在车辆制动工况下,回馈电压电流的控制一方面需考虑使电机发电效率、逆变器工作效率、蓄电池充电效率等电气参数保持在高效区,另一方面实施能量回馈后的制动加速度、加速度变化率等制动感觉要与常规汽车相仿,驾驶感柔顺。
因此,回馈电压电流曲线不是简单的恒压或恒流方式,而是由控制器按控制策略进行调节,要求测试电源具备双象限电流能力,能匹配动力电池组的高电压及大电流,而且有较高的精度及良好的动态响应特性。