在城市工況下行駛的汽車大約有 1 /3 到1 /2 用于直接驅動車輛運行的能量被消耗在制動過程中。若能對這部分耗散的能量加以回收利用,可大大提高整車能量經濟性。電驅動汽車的制動能量回收,又稱回饋制動或再生制動,是指在減速或制動過程中, 驅動電機工作于發電狀態, 將車輛的部分動能轉化為電能儲存于電池, 同時施加電機回饋轉矩于驅動軸,對車輛進行制動。該技術的應用一方面增加了電驅動車輛一次充電的續駛里程,另一方面減少了傳統制動器的磨損, 同時還改善了整車動力學的控制性能。因此,研究制動能量回收集成化技術具有重要意義和廣闊的前景。
電機的正反轉和車的前進倒退狀態是鎖定的,當轉速高于期望的轉速時即制動時,通過變流器改變了勵磁電流的導通相位,電機輸出負轉矩,使車速降低,這時偏高的轉速導致的反電勢超過控制器的輸出電壓,電機進入發電狀態。前進制動時,電機正轉,可以發電;后退制動時,電機反轉,同樣可以發電。如果設計不好的話,高速運行時產生的反電勢可能會超過控制器和電機的設計耐壓,導致零部件的損壞,所以在電動機及控制器測試中,再生能量回饋功能也是重要的一項。
再生能量回饋功能測試中,可利用陪測電機作為原動機帶動待測電動機運行于發電狀態,控制器接125%額定電壓的電源,在不同轉速下進行性能測試。在車輛制動工況下,回饋電壓電流的控制一方面需考慮使電機發電效率、逆變器工作效率、蓄電池充電效率等電氣參數保持在高效區,另一方面實施能量回饋后的制動加速度、加速度變化率等制動感覺要與常規汽車相仿,駕駛感柔順。
因此,回饋電壓電流曲線不是簡單的恒壓或恒流方式,而是由控制器按控制策略進行調節,要求測試電源具備雙象限電流能力,能匹配動力電池組的高電壓及大電流,而且有較高的精度及良好的動態響應特性。