Rad električne regeneracije tijekom kočenja i usporavanja
sadržaj
Uvedeno prije nekoliko godina na konvencionalnim dizelskim lokomotivama, regenerativno kočenje sada postaje sve važnije kako hibridna i električna vozila postaju demokratičnija.
Pa pogledajmo temeljne aspekte ove tehnike, koja se, dakle, odnosi na dobivanje električne energije iz gibanja (ili bolje rečeno kinetičke energije / inercijalne sile).
Osnovni princip
Bilo da se radi o termoviziji, hibridnom ili električnom vozilu, oporaba energije sada je posvuda.
U slučaju strojeva za toplinsko snimanje, cilj je rasteretiti motor što je moguće češćim isključivanjem alternatora čija je uloga puniti olovnu bateriju. Dakle, oslobađanje motora od ograničenja alternatora znači da će se uštedjeti gorivo i generirati snaga što je više moguće kada je vozilo na kočnici motora, kada se može koristiti kinetička energija umjesto snage motora (pri usporavanju ili dugom spuštanju nagib bez ubrzanja).
Za hibridna i električna vozila bit će isto, ali ovaj put cilj će biti napuniti litijevu bateriju koja je kalibrirana na puno većoj veličini.
Korištenje kinetičke energije stvaranjem struje?
Princip je nadaleko poznat i demokratiziran, ali moram mu se brzo vratiti. Kad magnetom pređem zavojnicu od vodljivog materijala (bakar je najbolji), ona stvara struju u ovoj poznatoj zavojnici. Ovo ćemo učiniti ovdje, upotrijebiti kretanje kotača automobila u pokretu kako bismo animirali magnet i stoga generirali električnu energiju koja će se obnoviti u baterijama (tj. Bateriji). No, ako zvuči elementarno, vidjet ćete da postoji još nekoliko suptilnosti kojih morate biti svjesni.
Regeneracija tijekom kočenja / usporavanja hibridnih i električnih vozila
Ti su automobili opremljeni elektromotorima za njihovo pokretanje, pa je pametno koristiti reverzibilnost potonjeg, naime da se motor vuče ako primi sok i da isporučuje energiju ako se pokreće mehanički vanjskom silom (ovdje je automobil počeo s kotači za predenje).
Pa sada pogledajmo malo konkretnije (ali ostanimo shematski) što ovo daje, uz nekoliko situacija.
1) Način rada motora
Počnimo s klasičnom uporabom elektromotora pa cirkuliramo struju u zavojnici koja se nalazi pored magneta. Ova cirkulacija struje u električnoj žici inducirat će elektromagnetsko polje oko zavojnice, koje tada djeluje na magnet (i stoga ga pokreće). Pametnim dizajnom ove stvari (umotane u zavojnicu s rotirajućim magnetom unutra), možete dobiti elektromotor koji rotira osovinu sve dok se na nju primjenjuje struja.
“Regulator snage” / “energetska elektronika” je odgovoran za usmjeravanje i kontrolu protoka električne energije (odabire prijenos do baterije, motor pri određenom naponu itd.), Pa je to kritično. ulogu jer motor omogućuje da bude u načinu rada "motor" ili "generator".
Ovdje sam razvio sintetički i pojednostavljeni krug ovog uređaja s jednofaznim motorom radi lakšeg razumijevanja (trofazna radi na istom principu, ali tri zavojnice mogu uzalud zakomplicirati stvari, pa je vizualno lakše u jednofaznom).
Baterija radi na istosmjernu struju, ali elektromotor ne, pa su potrebni inverter i ispravljač. Power Electric je uređaj za raspodjelu i doziranje struje.
2) Način rada generatora / oporabe energije
Stoga ćemo u načinu rada generatora učiniti suprotan postupak, odnosno poslati struju koja dolazi iz zavojnice u bateriju.
No, da se vratimo na konkretni slučaj, moj je automobil ubrzao do 100 km / h zahvaljujući toplinskom motoru (potrošnja ulja) ili električnom motoru (potrošnja baterije). Dakle, stekao sam kinetičku energiju povezanu sa ovih 100 km / h, i želim tu energiju pretvoriti u električnu energiju ...
Zato ću zbog toga prestati slati struju iz baterije u elektromotor, logiku koju želim usporiti (stoga će me suprotno natjerati da ubrzam). Umjesto toga, energetska elektronika će promijeniti smjer tokova energije, tj. Svu električnu energiju koju motor proizvodi usmjeriti na baterije.
Doista, jednostavna činjenica da kotači pokreću magnet uzrokuje stvaranje električne energije u zavojnici. I ta električna energija inducirana u zavojnici ponovno će generirati magnetsko polje, koje će zatim usporiti magnet i više ga neće ubrzavati kao kad se to radi primjenom električne energije na zavojnicu (dakle zahvaljujući bateriji) ...
Upravo je to kočenje povezano s oporabom energije i stoga omogućuje usporavanje vozila uz oporavak električne energije. No postoje neki problemi.
Ako želim obnoviti energiju dok se nastavljam kretati stabiliziranom brzinom (tj. Hibridno), upotrijebit ću toplinski stroj za pogon automobila i elektromotor kao generator (zahvaljujući kretnjama motora).
A ako ne želim da motor ima previše kočnica (zbog generatora), šaljem struju u generator / motor).
Kada kočite, računalo raspoređuje silu između regenerativne kočnice i konvencionalnih disk kočnica, to se naziva "kombinirano kočenje". Poteškoće i stoga uklanjanje iznenadnih i drugih pojava koje mogu ometati vožnju (ako se loše radi, osjećaj kočenja se može poboljšati).
Problem s baterijom i njezinim kapacitetom.
Prvi problem je što baterija ne može apsorbirati svu energiju koja joj se prenosi, ima ograničenje napunjenosti koje sprječava ubrizgavanje previše soka u isto vrijeme. A s napunjenom baterijom problem je isti, ne jede ništa!
Nažalost, kada baterija apsorbira električnu energiju, dolazi do električnog otpora, a to je tada kada je kočenje najjače. Tako će, što više „pumpati“ generiranu električnu energiju (i, stoga, povećanjem električnog otpora), kočenje motorom biti jače. Nasuprot tome, što više osjećate da motor koči, to će više značiti da se vaše baterije pune (ili bolje rečeno, motor stvara veliku struju).
No, kao što sam upravo rekao, baterije imaju granicu apsorpcije, pa je nepoželjno raditi naglo i dugotrajno kočenje kako bi se baterija napunila. Potonji to neće moći prisvojiti, a višak će se baciti u smeće ...
Problem je povezan s progresivnošću regenerativnog kočenja
Neki bi htjeli koristiti regenerativno kočenje kao svoju primarnu i stoga definitivno ne trebaju disk kočnice, koje su energetski siromašne. No, nažalost, sam princip rada elektromotora sprječava pristup ovoj funkciji.
Doista, kočenje je sve jače kada postoji razlika u brzini između rotora i statora. Dakle, što više usporavate, kočenje će biti manje snažno. U osnovi, ne možete imobilizirati automobil ovim postupkom, morate imati dodatne normalne kočnice koje će vam pomoći zaustaviti automobil.
S dvije spojene osovine (ovdje E-Tense / HYbrid4 PSA hibridizacija), svaka s elektromotorom, oporavak energije tijekom kočenja može se udvostručiti. Naravno, to će ovisiti i o uskom grlu sa strane baterije ... Ako potonja nema puno apetita, nema puno smisla imati dva generatora. Možemo spomenuti i Q7 e-Tron čija su četiri kotača zahvaljujući Quattro spojena na elektromotor, no u ovom slučaju na četiri kotača ugrađen je samo jedan elektromotor, a ne dva kao na dijagramu (dakle imamo samo jedan generator)
3) Baterija je zasićena ili je krug pregrijan
Kao što smo rekli, kada je baterija potpuno napunjena ili troši previše energije u prekratkom vremenu (baterija se ne može puniti prevelikom brzinom), imamo dva rješenja za izbjegavanje oštećenja uređaja:
- Prvo rješenje je jednostavno, izrezao sam sve ... Uz pomoć prekidača (kojim upravlja elektronika za napajanje), prekinuo sam električni krug, čime sam ga otvorio (ponavljam točan izraz). Na ovaj način struja više ne teče, a ja više nemam električnu energiju u zavojnicama, pa stoga više nemam magnetska polja. Kao rezultat toga, regenerativno kočenje više ne djeluje i vozilo se obaljuje. Kao da više nemam generator, pa stoga više nemam elektromagnetsko trenje koje usporava moje pokretne mase.
- Drugo rješenje je usmjeriti struju s kojom više ne znamo što učiniti na otpornike. Ovi otpornici su dizajnirani za to, i da budem iskren, vrlo su jednostavni ... Njihova je uloga doista apsorbirati struju i rasipati ovu energiju kao toplinu, zahvaljujući Joule efektu. Ovaj se uređaj koristi na kamionima kao pomoćna kočnica, osim konvencionalnih diskova / čeljusti. Stoga, umjesto punjenja baterije, šaljemo struju u svojevrsne „električne kante za smeće“ koje potonje rasipaju u obliku topline. Imajte na umu da je to bolje od disk kočenja jer se pri istoj brzini kočenja reostatska kočnica manje zagrijava (naziv za elektromagnetsko kočenje koje rasipa energiju u otpornicima).
Ovdje prekidamo krug i sve gubi svoja elektromagnetska svojstva (kao da sam uvrnuo komad drveta u plastičnoj zavojnici, efekta više nema)
Ovdje koristimo reostatsku kočnicu koja
4) modulacija sile regenerativnog kočenja
Prikladno, električna vozila sada imaju lopatice za podešavanje sile povrata. No, kako učiniti regenerativno kočenje manje ili više snažnim? A kako to učiniti da ne bude premoćno, kako bi vožnja bila podnošljiva?
Pa, ako u regenerativnom načinu rada 0 (bez regenerativnog kočenja) samo moram odspojiti krug kako bih modulirao regenerativno kočenje, trebat će se pronaći drugo rješenje.
A među njima tada možemo vratiti dio struje u zavojnicu. Jer ako proizvodnja soka rotiranjem magneta u zavojnici izazove otpor, imala bih mnogo manje (otpora) da sam, s druge strane, sama ubrizgala sok u zavojnicu. Što više ubrizgavam, manje ću kočnica imati, a još gore, ako ubrizgavam previše, na kraju ubrzavam (i tu motor postaje motor, a ne generator).
Stoga će samo dio struje ponovno ubrizgan u zavojnicu učiniti regenerativno kočenje više ili manje snažnim.
Za povratak u način rada slobodnog hoda, čak možemo pronaći i drugo rješenje osim isključivanja strujnog kruga, naime, poslati struju (upravo ono što je potrebno) kako bismo imali osjećaj da smo u načinu rada slobodnog hoda ... Pomalo kao kad ostajemo u sredina pedale na termalnoj za parkiranje stalnim tempom.
Ovdje šaljemo malo električne energije u namot kako bismo smanjili "motornu kočnicu" elektromotora (to zapravo nije motorna kočnica, ako želimo biti precizni). Učinak slobodnog kotača možemo čak postići ako pošaljemo dovoljno električne energije za stabilizaciju brzine.
Svi komentari i reakcije
posljednji objavljen komentar:
Reggan (Datum: 2021., 07:15:01)
Pozdrav,
Prije nekoliko dana imao sam sastanak u Kijinom prodajnom salonu oko planiranog održavanja mog Soul EV -a za 48000 2020 km. Ã ?? moje veliko iznenađenje, savjetovali su mi da zamijenim sve prednje kočnice (diskove i pločice) jer su gotove !!
Rekao sam voditelju servisa da to nije moguće jer sam od početka maksimalno iskoristio rekuperativne kočnice. Njegov odgovor: kočnice električnih automobila troše se čak i brže od običnih automobila !!
Ovo je stvarno smiješno. Čitajući vaše objašnjenje o načinu rada regenerativnih kočnica, dobio sam potvrdu da se automobil usporava postupkom koji nije standardne kočnice.
Il J. 1 reakcije na ovaj komentar:
- administrator ADMINISTRATOR MJESTA (2021-07-15 08:09:43): Biti trgovac i reći da električni automobil brže troši kočnice još uvijek je granica.
Jer ako bi pretjerana ozbiljnost ove vrste vozila logično trebala dovesti do bržeg trošenja, regeneracija obrće trend.
Sada, možda razina oporavka 3 koristi kočnice paralelno za umjetno povećanje kočnice motora (čime se koristi magnetska sila motora i kočnica). U ovom slučaju možete razumjeti zašto se kočnice brže troše. A s čestom uporabom regeneracije, to će uzrokovati dugo oblaganje diskova s neugodnom toplinom zbog trošenja (kad naučimo voziti, rečeno nam je da pritisak na kočnice mora biti snažan, ali kratak da ograniči zagrijavanje).
Bilo bi lijepo da ste vlastitim očima vidjeli istrošenost ovih elemenata kako biste vidjeli je li zastupništvo u iskušenju da napravi nedopuštene brojke (malo vjerojatno, ali istina je da "ovdje možemo sumnjati").
(Vaš će post biti vidljiv ispod komentara nakon potvrde)
Napiši komentar
Za održavanje i popravke ću:
