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新能源汽车驱动电机控制中反电动势与能量回收的关系
一、反电动势在能量回收过程中的作用
在新能源汽车的应用中，当车辆进入能量回收时，电机将由驱动模式切换为发电模式，此时由于惯性原因，车辆继续滑行，伴随此状态，电机也将继续运转，在其转动过程中，内部导体继续切割磁场线，从而让反电动势始终存在。
我们知道，反电动势的大小与电机的磁链成正比，在永磁同步电机中，其磁链可以表示为：
Ψ=Ψf+Ld*Id
其中，Ψ是总的磁链，Ψf是永磁体正常情况下产生的磁链，Ld是直轴电感，Id是直轴电流。
此时反电动势可以表示为：
E=ω*（Lq*Iq+Ψ）
其中，ω是电机的角速度，Lq是交轴电感，Iq是交轴电流，
由于电机绕组的存在，让导体在切割磁场时会同时产生电流，在与外部电源电压反向的反电动势的作用下，致使该电流（I=E/Rm，即交轴电流Iq，Rm为电机内阻）与驱动模式下的电流方向相反，当该反向电流流经电机绕组时，便会在电机内部产生一个与电机旋转方向相反的扭矩即反扭矩（T=kT*Iq），该反扭矩产生反方向的力，从而让电机转速快速下降，从而对车辆产生制动效果。
二、制动效果的控制
通过上述扭矩公式可知，此时的反扭矩大小与交轴电流Iq成正比，因此想要让车辆实现快速制动效果，便需要加大交轴电流。而交轴电流与反电动势的大小又成正比，因此若想提升交轴电流值，便需要提高此时的反电动势，那么就需要通过调整磁链来快速改变反电动势的大小，而磁链与直轴电流Id直接相关，故而此时可通过适当施加正向的Id，来提升永磁体的总磁链。
基于上述关系，当车辆处于能量回收过程中时，若想要快速对车辆形成制动效果，可通过适当施加正向直轴电流Id的大小来实现，但需要注意的是Id的施加可能会造成一定无功损耗，因此在实际应用中需要去平衡这其中的关系。
示例：当驾驶员松开加速踏板或踩下制动踏板时，VCU根据车辆状态计算所需的制动力，并确定再生制动和摩擦制动的比例，其中再生制动部分由能量回收负责，并对不同车辆状态下的能量回收效果进行等级划分。
当处于低能量回收等级时，此时所需的反扭矩较小，因此可通过设定较小的Id目标值来实现较小的Iq和T。
在中等能量回收等级下，所需的再生制动力相对适中，通过需求目标反扭矩T可计算目标Iq值，从而通过设定合适的Id目标来实现需求的反电动势，从而让其产生目标大小的T。
当进入高能量回收等级时，同理可通过施加较大的正向目标Id来增强反电动势，从而让其产生最够大的交轴电流Iq，进而产生反向扭矩来实现快速制动。
如：再生制动力需求为T需求，此时可计算Iq，需求=T需求/ kT，再根据Iq，需求和电机速度ω的关系，可计算所需的磁链：Ψ=E/ω-Lq*Iq, 接着根据所需的磁链Ψ和永磁体产生的磁链计算目标Id，即Id，目标=（Ψ-Ψf）/Ld。
通过基于直轴电流差以调整直轴电压指令，从而让实际Id接近目标值，进而实现对最终反扭矩的控制。
此时的电流环策略已经发生变化，交轴电流环不再适用（Iq是由反电动势产生，无法直接调整），直轴电流环将主要关注对反电动势的调整。再通过结合摩擦制动力，从而确保整车制动效果的有效性及平滑性。
三、能量回收效果的控制
车辆在能量回收过程中为动力电池充入的能量可由W=I*V*t得到。此时，I的大小取决于反电动势和电机的内阻，V为动力电池电压，整理可得：
W=E*Vb*t/ Rm
其中，E与Vb方向相反，因此得到的W值为负数，表示充入电池的电能。在驱动模式下，动力电池输出电流，此时得到的W为正值，表示输出的电能。
当电机产生的电流流经电机控制器时，电机控制器会调整其方向，使之可以被送入动力电池中，并通过电池状态判断以控制输入的大小。此过程中想要提升能量回收的效果，则可通过增大反电动势来实现。
四、总结
基于上诉反电动势对于车辆制动效果及能量回收效果的应用可知，系统可通过对直轴电流Id的控制去提高反电动势的大小，从而在制动效果及能量回收效果上起到正面的影响。
因此当车辆进入此应用环境中时，基于在驱动模式中应用的弱磁控制策略将需要被立即停止，同时原本的转速环也不再需要被应用，而电流环的应用策略需要被调整，通过对直轴电流Id的控制以实现对反电动势的控制，从而起到增强系统制动及能量回收性能。
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