纯电动汽车整车结构图及能量回收控制过程

能量回收

广义的能量回收就是将不能储存再利用的将浪费掉的能量形式，比如热能、机械能、光能等转化为电能储存起来再利用。比如太阳能回收，车辆振动能量回收，地热能回收等。（来自百度词条） A.理论依据 电磁感应定律叫法拉第电磁感应定律，如闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。 B.电动汽车能量回收原理 汽车在减速或制动时，电动机转子的电流停止供应，同时，车轮的惯性转动还会带动转子转动而产生电能，最后通过电机控制器和高压配电系统将该电能存储在动力电池组。    

电动汽车能量回收方式

制动能量回收，即通过踩制动踏板实现能量回收的过程；

根据制动踏板力与液压制动力是否“解耦”，制动能量回收又可分为迭加式再生制动系统（RBS）和协作式再生制动系统（CRBS）。 2.滑行能量回收，即通过控制加速踏板（不踩制动踏板）在某一开度以下，实现能量回收的过程。 加速踏板开度完全松开时，才有滑行能量回收，这种无法通过调整加速踏板开度实现回收能量大小的调节
加速踏板小于某一开度（该开度大小通常可通过标定确定）且在一定加速踏板开度范围内可实现回收能量强度大小调节，俗称单踏板控制。  

电动汽车能量回收策略

了解完电动汽车能量回收方式，下面介绍下电动汽车能量回收的控制策略。

前提条件

电池实际SOC小于某值（标定），即电池允许充电；

回收负扭矩小于电机允许的回收扭矩；

驾乘感受；

ABS等主动安全系统是否介入等。

滑行能量回收控制策略

滑行能量回收控制策略较为简单，在满足能量回收的前提条件下，无论是否是单踏板控制，通过查回收Map即可得到不同车速及加速踏板对应的负扭矩，并作为请求扭矩发给电机，由电机控制器计算出回收功率及充电电流，进而给电池包充电。

滑行回收控制过程

制动能量回收控制策略

纯电动汽车整车结构图[1]

制动能量回收控制策略较为复杂，首先要遵循ECE法规，其次要与制动系统配合。 RBS---制动踏板力和制动轮缸液压力是非解耦的，制动过程中，只要踩下制动踏板，制动轮缸就会产生液压制动力，而电制动仅是叠加在此制动力上。所以还是有一部分能量损失掉了，能量回收率较低。
CRBS---制动踏板力和制动轮缸液压力解耦，在踩下制动踏板后，控制器通过采集当前制动踏板开度及其变化率识别驾驶员的制动需求，并计算需求的制动力。电机制动力为主，液压制动为辅，二者动态协调控制，以提高电制动的占比，增加能量回收。 RBS电机制动力与液压制动力安比例分配，较为简单，下面介绍下CRBS的控制策略。

CRBS电机制动能量回收控制过程

对于前驱纯电动汽车来说，在制动控制策略时，通常会向前轴分配更多的制动力，以回收更多的制动能量[2]。 驾驶员制动强度需求较小时时，同时，电机制动力满足制动力要求，全电机制动（下图中阶段①）；
驾驶员制动强度需求中等时，考虑到法规限制，电机制动为主，液压制动补偿（下图中阶段②）；
驾驶员制动强度需求高时，电机制动力达到最大，同时液压制动补偿（下图中阶段③）。

理想制动力分配曲线和CRBS制动力协调分配曲线[1]

这也是现在大多数纯电动汽车采用的制动能量回收策略。   电动车的能量回收主要有2个部分

滑行能量回收，即松开油门踏板后，电机开始拖拽回收能量

制动能量回收，当驾驶员踩下刹车后，电机才开始拖拽回收能量

既然题主问的是制动能量回收，那这里就专注于回答制动能量回收。 制动能量回收的原理是ECU根据驾驶员踩下刹车的踏板行程判断此刻司机希望的制动力，通过将制动力分配给电机或者液压机械制动实现制动。其中通过电机拖拽产生的电流可以给电池充电，起到能量回收的效果。 那电机能量回收就至少有以下几个制约点：

电池是不是满电，电机是否能够给电池充电

电机所可以提供的制动力最大是多少

机械制动建压时间有多长，假如电机制动力不够，液压制动是否可以瞬间补足

先来看一张电机提供的扭矩和转速间的关系图，模拟的是驾驶员缓踩刹车将车刹停的过程：（从右往左看） 红色实线内的区域是理论上靠制动能够回收的最大能量

简单描述下：

当驾驶员缓慢踩刹车，电机扭矩逐步爬坡提升，在到最大扭矩。（爬坡+平坡）

车速持续降低，当电机产生的充电功率小于电池最小输入功率时，电机提供的制动力会迅速下降。图中最左边高斜率线

有了这张图的基础后，在来看2张有了液压制动补偿的图，他们分别代表了2种控制策略：回收效率优先和舒适优先

绿色区域是电机能量回收

在效率优先的控制策略中：

分析驾驶员的操作到驾驶感受的传导，就会发现驾驶员的实际体验会很差，几乎就是所得非所想，勉强可以安全刹车。 另外一种控制策略是舒适感优先

黄色线表示减速度

同样来推演下驾驶员的操作到驾驶感受的，一句话的点评就是所想即所得，踩下刹车，反馈及时，没有顿挫。但这种情况下，能量回收相比回收效率优先要少了一半

那有没有一种可以兼顾回收效率和舒适性的方案呢？ 其实是有的，比如博世推出的iBooster2.0+ESP hev的解决方案

通过在ESP中增加一个储油罐，在通过iBooster精确可调的踏板力控制。ESP-hev + iBooster可以使制动扭力调节更快速响应，可以把曲线改进为

iBooster + ESP Hev后的制动能量回收曲线

驾驶员的操作和实际感受的传导

总结下，在制动能量回收的范畴内，主要策略在于：

舒适性优先

效率优先

舒适性和效率兼具 （但成本略高）

编辑：黄飞