電動汽車能量回收控制策略是怎樣的？

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在電動汽車的制動能量回收系統中，控制策略是一個什麼過程？順便問一下，能量回收是如何開啟的？如果使用制動能量回收開關，如何布置到制動踏板上？

電動汽車制動能量回收，是提高電動汽車能源效率的一個主要因素。制動能量回收要考慮到制動效果、制動能量分配、儲能電池的特性、儲存能量的利用等幾個方面，然後確定製動儲能系統如何實現。

1、儲能電池的特點：電動汽車制動時有時緩慢，有時很突然，這就要求儲能電池能夠迅速轉換充放模式而對電池無害，而且能夠高倍率充放電，以及時儲存制動能量，也能將儲能電池裡的能量及時利用。電動汽車主流的驅動電池是鋰離子電池，鋰離子電池的充放電原理是化學反應，它在充放電之間轉換需要時間，不是隨意的，不然就會對鋰電池有害。因此，鋰電池是不適合做制動能量回收儲能電池的，更不適合用電動汽車的驅動電池簡單地用作對制動能量回收的儲存。目前只有超級電容具有高倍率充放電和迅速轉換充放電模式的特點，是真正適合用作制動能量回收的儲存部件。

2、儲存能量的利用：儲存在制動能量回收儲存部件里的能量，要趕在下次制動前及時釋放出去，牽涉到放電分配，儲能超級電容應該優先釋放能量。超級電容的內阻比鋰電池大，要使超級電容先放電，就得使超級電容儲能部件的電壓比驅動電池的電壓高，同時有一個管理電路分配放電，也可以管理，當電動汽車停下來一定時間時，把超級電容里的能量饋送給鋰電池。

3、制動效果和制動能量分配：司機踩下剎車，用力不同，需要的制動效果不同，能量回收的程度不同。緩慢剎車，可以100%用電子剎車，停止驅動，把電機的能量饋送到超級電容里。如果剎車狠，就要在回收能量的同時，加上機械剎車，不同的用力，按照不同的比例分配。

從上面的分析中可以看出，電動汽車制動能量回收應該是這樣一個過程：司機剎車，制動能量回收系統迅速回收能量，根據採集司機踩下制動器力量的大小，分配機械制動力的大小，以達到剎車效果。回收的能量，通過DC-DC儲存在超級電容做成的制動能量回收儲存部件中。當車輛停下或熄火一定的時間後，通過放電DC-DC饋送到驅動電池中。如果車輛沒有停，或著隨後繼續行駛，則首先由回收在超級電容里的能量，通過放電DC-DC驅動電機，不夠的能量，由驅動電池及時補上，隨後由驅動電池繼續供電。

樓主可以先自己找 buck-boost， boost-buck dc-dc converter或者各種電機driver bridge的電路圖。簡單講就是電機在控制電機的duty cycle變小或者直接為0的時候就是一個電壓源, 或者發電機，在converter/inverter裡面的三極體可以允許雙向工作，電機有電的時候電流就迴流到電池裡，電池電壓高的時候電流就流到電機里=。=

謝 @劉堯邀。

大致說一下原理。

1.電機功率為負時，電機發電

※P：電機功率(W)；T：電機扭矩（Nm）；n：電機轉速(rpm)。

P為正，則電機出力驅動車輪；P為負，則電機發電。

在D擋前進、制動工況，公式中n維持正值，

於是，當電機扭矩為正時，電機驅動；當電機扭矩為負時，電機發電。

2.電機驅動控制

- 能量轉換：電能 → 動能。

- 過程：

（1）司機踩油門。

（2）電機控制器通過油門踏板開度感測器檢測到了司機的操作。

（3）電機控制器判斷當前為驅動工況。

（4）電機控制器通過控制交變電流的相位等使得電機的扭矩為正，電機驅動汽車前進。

3.制動再生髮電控制

- 能量轉換：動能→電能。

- 過程：

（1）司機踩剎車。

（2）電機控制器通過剎車踏板開度感測器檢測到了司機的操作。

（3）電機控制器判斷當前為制動工況。

（4）電機控制器通過控制交變電流的相位等使得電機的扭矩為負，於是電機發電。（由於車輛的慣性，制動之後車輪/電機的轉速不會瞬間降到0，而是按照一定的梯度降下去。在電機轉速不為0的那段時間裡，正的轉速乘以負的扭矩，電機的功率為負，電機發電。）

4.總結

- 制動再生髮電是一個將車輛的動能轉化為電池電能的過程。

- 電機控制器可以通過控制電機扭矩的方向（正、負）來控制電機驅動、發電。

以上。

正好是做制動能量回饋這方面研究的，簡單說下。貌似樓上都在說電機控制問題，這不是制動能量回收的控制策略，電機驅動制動控制都集成到電機控制器里。

由於目前還是液壓制動的天下，所以主控演算法就是電液制動力分配的問題了。這就需要主缸與輪缸之間壓力的解耦，為此液壓調節單元中還需包含液壓泵，以實現制動壓力主動控制，同時在原制動系統上需再安裝踏板模擬器。駕駛員踩踏制動踏板，由踏板模擬器模擬傳統制動系統踏板感覺，由踏板感測器獲得踏板行程和踏板速度，從而識別駕駛員制動意圖。小強度制動時，可以只控制電機回收能量；中等強度制動時，電液協調制動。需合理分配前後軸制動力，在滿足ECE法規的制動力分配要求下，能量回收最大；在大強度制動時，為保證安全，電機制動力需逐漸退出，液壓力同時補償。為保證制動感覺一致性，電機制動力減小速率與輪缸增壓速率要保持一致。

另外，電機制動回收還需考慮電機外特性，電池soc狀態等條件。總之是以電機制動為主，不足時液壓制動來補償，在滿足安全性，制動感覺一致條件下使制動能量回收最大化的目標

樓上幾個專家說的都是啥啊……

作為一個業餘愛好者回復樓主

目前有三種具體策略

1.兩段剎車派，就是把能量回收部分集成到剎車踏板上，根據剎車的具體情況來回收能量。

這方案比較成熟，沒電回收前，大客車普遍安裝的渦流減速器，也是這個方向。

簡單的方案是前段回收，後段機械剎車，複雜一點前段矢量控制回收強度，更複雜點剎車踏板裝力感應，識別駕駛者踩剎車的速度和力度，在需要緊急剎車時更快的介入機械剎車。

2.兩段油門派，回收集成在油門踏板上。

好處是比剎車派回收更充分，反應更快，同時剎車也不容易出錯。

也分簡單分段—矢量回收控制—力感應複雜回收三種。

3.逍遙派，顧名思義……就不回收，回收多費事！還不如讓你自己去滑。

簡化下回收電路錢，夠我多裝小半組電池了，而且對電池也好，能顯著減小電池損傷。

初時電動車都是1方案多數，隨後開始流行2方案，但是混動之類的車仍然是1多數。而3則大量存在於低速電動車上，這些車由於電池和整車造價的限制，不適合回收電流巨大的剎車能，只好如此。

補充一句，我個人覺得，能量回收還真是有點虧本買賣的意思。

電動汽車回饋制動有電機和電機控制器執行，回饋制動的啟動時刻和回饋能力由整車控制器實現。

電機工作模式是轉矩模式，直接發送制動轉矩數值就可以。

一般三種回饋制動方式，

1，根據制動踏板百分比計算，需要踏板為模擬信號

2，根據制動踏板動作計算，一般直接採集制動開關信號。

3，根據加速踏板開度計算。

正常需要考慮電機制動特性，電池充電特性，駕駛操作感，甚至ABS工作特性等。

原則，在保證安全和舒適性的前提下，儘可能最大能力回收能量。

主要是VCU+ESP來分配。決定分配的有，當前車速，制動踏板行程，SOC，ESP分配，整車動力學估計主要能量，預判剎車距離巴拉巴拉。

電驅動目前都是最簡單的調一個固定的Iq Id，這個點饋電效率最高，然後就是個開關，打開和關閉。這個點要反覆標定，又是標定。。。。。討厭死標定了

電剎車都是個固定的剎車剎車力度，這樣最簡單，也能保證饋電效率最優。

以後會做成隨速變化的，但是機械剎車是一定一定要的，要不然一剎車，饋電的能量直接能把電池充爆，本質就是電池的充電C數做不到很高。

要是有ibooster控制部分那就好做很多。

你把回收裝置比喻成空調壓縮機就好（壓縮機就是發電機），自動踏板安裝相當於汽車空調開關的轉換（比如剎車燈開關並聯什麼的）。

踩下剎車就開始充電，繼續踩下就啟動剎車系統......

電動車的能量回收，一旦確定進行能量回收，整車控制器會向電機控制器發送負扭矩指令以及工作模式的指令。簡單來講，就是要求INVERTER工作在REGEN模式下，同時執行負扭矩指令。如此，就開啟能量回收。置於電機的實現原理，可以參見上面的答案了。

所以，順帶看第三個問題，是不存在制動能量回收開關的，也就不存在布置到踏板上的問題。

但是控制策略上來看，簡單來講就是要判定是否要進行能量回收，以及執行什麼類型的能量回收，最後是執行多大的負扭矩。而這個判斷，限定在制動能量回收的話，就是要看，1，電池的狀態；2，電機的能力；3，運行狀態。

電池SOC高，未必需要能量回收；電機能力弱，就不能有太高的能量回收；如果是碰撞保護，從運行狀態來看，處於安全考慮，即使SOC饋電，仍然全部使用機械制動以便獲得跟高的制動加速度。