再生能量制动系统：实现强大制动性能和能源回收

1.再生制动能量的功能

再生制动是电动汽车所独有的，即在减速制动（或者下坡）时将车辆的部分动能转化为电能，转化的电能储存在储存装置中，如各种蓄电池、超级电容和超高速飞轮，最终增加电动汽车的行驶里程。如果储能器已经被完全充满，再生制动就不能实现，所需的制动力就只能由常规的液压制动系统来提供。现在几乎所有的电动汽车都安装了再生制动系统，从而实现节约和回收部分制动动能，并为驾驶员提供常规的制动性能。

2.再生制动分析

一般而言，当电动汽车减速、在公路上放松加速踏板或踩下制动踏板停车时，再生制动系统起动。正常减速时，再生制动的力矩通常保持在最大负荷状态；电动汽车高速行驶时，其驱动电动机一般是在恒功率状态下运行，驱动力矩与驱动电动机的转速或者车辆速度成反比。因此，恒功率下驱动电动机的转速越高，再生制动的能力就越低。另一方面，当踩下制动踏板时，驱动电动机通常运行在低速状态。由于在低速时电动汽车的动能不足以为驱动电动机提供能量来产生最大的制动力矩，因而再生制动能力会随着车速降低而减小。

3.混合制动比例分析

如图3－1所示，电动汽车的再生制动力矩通常不能像传统燃油车中的制动系统一样提供足够的制动减速度，所以在电动汽车中，再生制动和液压制动系统通常共同存在，称为混合制动。为了尽可能多地回收能量，设计上只有当再生制动已经达到了最大制动能力而且还不能满足制动要求时，液压制动才起作用。(www.xing528.com)

图3－1　混合制动比例与减速度和车速的关系

再生制动与液压制动之间的协调是问题的关键所在，而且应该考虑以下特殊要求：

1）为了使驾驶员在制动时有一种平顺感，液压制动力矩应该可以根据再生制动力矩的变化进行控制，最终使驾驶员获得所希望的总力矩。同时，液压制动的控制不应引起制动踏板的冲击，因而不会给驾驶员一种不正常的感觉。

2）利用ABS 扩展的ESP 功能实现电动泵的油压提高，这要求ABS 的ESP 模块与整车控制系统进行通信，可以把再生制动软件写在ABS 模块驱动油泵、控制摩擦制动和控制制动助力的真空源。ABS 与整车控制器通信控制再生制动的强度即可。液压制动力矩是电控的，其将产生的液压传到制动轮缸上。因而再生—液压制动系统需要具有防止制动失效的机构，为了提高系统的可靠性、满足安全标准，系统一般采用双管路制动，即当其中一条管路失效时，另一条管路必须能提供足够的制动力。