Elektriline regenereerimine pidurdamise ja aeglustamise ajal

Mõned aastad tagasi tavapärastel diiselveduritel kasutusele võetud regeneratiivpidurdus muutub nüüd üha olulisemaks, kuna hübriid- ja elektrisõidukid muutuvad demokraatlikumaks.

Nii et vaatame selle tehnika põhiaspekte, mis seega seisneb liikumisest elektri (või õigemini kineetilise energia / inertsiaaljõu) hankimises.

Põhiprintsiip

Olgu selleks termokaamera, hübriid- või elektrisõiduk, energia taaskasutamine on nüüd kõikjal.

Termopildimasinate puhul on eesmärgiks mootori tühjendamine, lülitades võimalikult sageli välja generaatori, mille roll on pliiaku laadimine. Seega tähendab mootori vabastamine generaatori piirangust kütusesäästu ja energiatootmist nii palju kui võimalik, kui sõiduk on mootorpiduril, kui mootori võimsuse asemel saab kasutada pigem kineetilist energiat (aeglustades või pikalt kallakult alla sõites). ilma kiirenduseta).

Hübriid- ja elektrisõidukite puhul on see sama, kuid seekord on eesmärgiks liitiumaku laadimine, mis on kalibreeritud palju suuremaks.

Kineetilise energia kasutamine voolu tekitamisel?

Põhimõte on laialt tuntud ja demokratiseeritud, kuid pean selle juurde kiiresti tagasi pöörduma. Kui ristan juhtivast materjalist mähise (parim on vask) magnetiga, tekitab see selles kuulsas mähises voolu. Seda me siin teemegi, kasutame sõitva auto rataste liikumist magneti animeerimiseks ja seega elektrienergia genereerimiseks, mis taastub akudesse (st akusse). Kuid kui see kõlab elementaarselt, näete, et on veel mõned nüansid, millest peaksite teadma.

Hübriid- ja elektrisõidukite regenereerimine pidurdamisel / aeglustamisel

Need autod on varustatud elektrimootoritega, mis liigutavad neid, mistõttu on mõistlik kasutada viimase pööratavust, nimelt seda, et mootor tõmbab mahla saamisel ja annab energiat, kui seda liigutab mehaaniliselt välisjõud (siin käivitati auto pöörlevate ratastega).

Vaatame nüüd veidi konkreetsemalt (kuid jääme skemaatiliseks), mida see mõne olukorraga annab.

1) Mootori režiim

Alustame elektrimootori klassikalisest kasutamisest, seega paneme voolu ringlema magneti kõrval asuvas mähises. See voolu ringlus elektrijuhtmes kutsub mähise ümber esile elektromagnetvälja, mis seejärel mõjutab magnetit (ja paneb selle seetõttu liikuma). Seda asja nutikalt disainides (mähises mähisesse, mille sees on pöörlev magnet) on võimalik saada elektrimootor, mis pöörleb telge nii kaua, kuni sellele vool on antud.

Just "toitekontroller" / "jõuelektroonika" vastutab elektrivoolu suunamise ja juhtimise eest (valib ülekande akule, mootorile teatud pingega jne), seega on see kriitiline. rolli, kuna see võimaldab mootoril olla "mootori" või "generaatori" režiimis.

Siin olen välja töötanud selle seadme sünteetilise ja lihtsustatud skeemi ühefaasilise mootoriga, et oleks lihtsam aru saada (kolmefaasiline töötab samal põhimõttel, kuid kolm mähist võivad asja asjata keeruliseks ajada ja visuaalselt on see seetõttu lihtsam ühefaasiliselt).

Aku töötab alalisvooluga, aga elektrimootor mitte, seega on vaja inverterit ja alaldit. Power Electric on seade voolu jaotamiseks ja doseerimiseks.

2) Generaatori / energia taaskasutamise režiim

Seetõttu teeme generaatorirežiimis vastupidise protsessi, st saadame mähist tuleva voolu akusse.

Aga konkreetse juhtumi juurde tagasi tulles, minu auto kiirendas 100 km/h tänu soojusmootorile (õlikulu) või elektrimootorile (akukulu). Niisiis, ma olen omandanud selle 100 km / h seotud kineetilise energia ja tahan selle energia elektriks muundada ...

Nii et selleks ma lõpetan voolu saatmise akust elektrimootorile, loogikat tahan aeglustada (seega vastupidine paneb mind kiirendama). Selle asemel muudab jõuelektroonika energiavoogude suunda, st suunab kogu mootori toodetud elektri akudesse.

Tõepoolest, lihtne tõsiasi, et rattad panevad magneti pöörlema, tekitab mähises elektrit. Ja see mähises indutseeritud elekter tekitab jälle magnetvälja, mis siis magneti aeglustab ega kiirenda seda enam nagu siis, kui seda tehakse poolile elektrit suunates (seega tänu akule) ...

See on pidurdamine, mis on seotud energia taastamisega ja võimaldab seega sõidukit aeglustada ja samal ajal elektrit taastada. Kuid on mõned probleemid.

Kui soovin stabiliseeritud kiirusega liikumist jätkates energiat taastada (s.o. hübriid), siis kasutan auto edasiviimiseks soojusmootorit ja generaatorina elektrimootorit (tänu mootori liigutustele).

Ja kui ma ei taha, et mootoril oleks liiga palju pidureid (generaatori tõttu), siis saadan voolu generaatorisse/mootorisse).

Kui pidurdate, jaotab arvuti jõu regeneratiivpiduri ja tavaliste ketaspidurite vahel, seda nimetatakse "kombineeritud pidurdamiseks". Raskused ja seega ka äkilise ja muu sõitmist segada võiva nähtuse kõrvaldamine (halvasti tehes saab pidurdustunnet parandada).

Probleem aku ja selle mahutavusega.

Esimene probleem seisneb selles, et aku ei suuda kogu talle ülekantavat energiat vastu võtta, sellel on laetuse limiit, mis takistab korraga liiga palju mahla süstimist. Ja täis akuga on probleem sama, ei söö midagi!

Kahjuks tekib siis, kui aku neelab elektrit, elektritakistus ja just siis on pidurdamine kõige tugevam. Seega, mida rohkem toodetavat elektrit “pumbame” (ja seega elektritakistust suurendades), seda tugevam on mootoriga pidurdamine. Ja vastupidi, mida rohkem tunnete mootori pidurdamist, seda rohkem tähendab see, et teie akud laevad (või õigemini, mootor genereerib palju voolu).

Kuid nagu ma just ütlesin, on akudel neeldumispiir ja seetõttu pole aku laadimiseks soovitav äkiline ja pikaajaline pidurdamine. Viimane ei saa seda omastada ja ülejääk visatakse prügikasti ...

Probleem on seotud regeneratiivpidurduse progresseeruvusega

Mõned tahaksid kasutada regeneratiivpidurdust esmajoones ja seetõttu kindlasti loobuda ketaspiduritest, mis on energeetiliselt kehvad. Kuid kahjuks takistab elektrimootori tööpõhimõte sellele funktsioonile juurdepääsu.

Tõepoolest, pidurdus on seda tugevam, kui rootori ja staatori kiirused erinevad. Seega, mida rohkem aeglustate, seda nõrgem on pidurdamine. Põhimõtteliselt ei saa te selle protsessi käigus autot liikumatuks muuta, teil peavad olema täiendavad tavalised pidurid, mis aitavad autot peatada.

Kahe ühendatud teljega (siin E-Tense / HYbrid4 PSA hübridisatsioon), millest kumbki on elektrimootor, saab pidurdamisel saadavat energiat kahekordistada. See sõltub muidugi ka akupoolsest pudelikaelast... Kui viimasel pole eriti isu, pole kahe generaatori omamisel erilist mõtet. Veel võib mainida Q7 e-Troni, mille neli ratast on tänu Quattrole ühendatud elektrimootoriga, kuid sel juhul on neljale rattale paigaldatud ainult üks elektrimootor, mitte kaks nagu skeemil (seega meil ainult üks generaator)

3) Aku on täis või vooluahel on ülekuumenenud

Nagu öeldud, kui aku on täis laetud või võtab liiga lühikese aja jooksul liiga palju energiat (aku ei saa laadida liiga suurel kiirusel), on meil seadme kahjustamise vältimiseks kaks lahendust:

• Esimene lahendus on lihtne, ma lõikasin kõik välja ... Lüliti abil (juhtib jõuelektroonika) lõikasin elektriahela lahti, muutes selle lahti (kordan täpset terminit). Nii ei voola enam vool ja mul pole enam elektrit mähistes ja seetõttu pole ka enam magnetvälju. Selle tulemusena regeneratiivpidurdus enam ei tööta ja sõiduk hakkab vabal teel. Nagu mul poleks enam generaatorit ja seetõttu pole mul enam elektromagnethõõrdumist, mis mu liikuvaid masse pidurdab.
• Teine lahendus on voolu, millega me enam ei tea mida teha, suunamine takistitele. Need takistid on selleks loodud ja ausalt öeldes on need üsna lihtsad... Nende roll on tegelikult voolu neelamine ja selle energia soojusena hajutamine, tänu Joule'i efektile. Seda seadet kasutatakse veoautodel lisaks tavalistele ketastele/pidurisadulatele ka lisapiduritena. Seetõttu saadame aku laadimise asemel voolu omamoodi "elektrilistesse prügikastidesse", mis viimased soojuse kujul hajutavad. Pange tähele, et see on parem kui ketaspidurdus, kuna sama pidurduskiiruse korral kuumeneb reostaatpidur vähem (nimetus on antud elektromagnetilisele pidurdamisele, mis hajutab oma energia takistites).

Siin lõikame vooluringi ja kõik kaotab oma elektromagnetilised omadused (nagu keerutaksin puidust tükki plastikmähises, efekti pole enam)

Siin kasutame reostaatpidurit, mis

4) regeneratiivpidurdusjõu moduleerimine

Sobivalt on elektrisõidukitel nüüd labad, et reguleerida tagasilöögi jõudu. Aga kuidas muuta regeneratiivpidurdus rohkem või vähem võimsaks? Ja kuidas teha nii, et ei oleks liiga võimas, et sõit oleks talutav?

Noh, kui regeneratiivrežiimis 0 (regeneratiivpidurdus puudub) pean regeneratiivpidurduse moduleerimiseks vooluringi lihtsalt lahti ühendama, tuleb leida mõni muu lahendus.

Ja nende hulgas saame siis osa voolust mähisesse tagasi saata. Sest kui mahla tootmine mähises oleva magneti pöörlemisel vastupanu tekitab, oleks mul palju vähem (takistust), kui seevastu mahla ise mähisesse süstiksin. Mida rohkem süstin, seda vähem on mul pidureid ja mis veelgi hullem, kui süstin liiga palju, siis lõpuks kiirendan (ja seal saab mootorist mootor, mitte generaator).

Seetõttu muudab regeneratiivpidurduse enam-vähem võimsaks see osa voolust, mis mähisesse uuesti sisestatakse.

Vabakäigurežiimile naasmiseks võime leida peale vooluringi lahtiühendamise isegi teise lahenduse, nimelt saata voolu (täpselt seda, mida vaja), et tekiks tunne, et oleme vabakäigurežiimis... Natuke nagu siis, kui jääme vooluringi. pedaali keskele, et parkida ühtlases tempos.

Siin saadame veidi elektrit mähisesse, et vähendada elektrimootori "mootoripidurit" (tegemist ei ole tegelikult mootoripiduriga, kui tahame olla täpsed). Võime saada isegi vabakäiguefekti, kui saadame kiiruse stabiliseerimiseks piisavalt elektrit.

Kõik kommentaarid ja reaktsioonid

Dernier postitatud kommentaar:

Reggan (Kuupäev: 2021, 07:15:01)

Tere,

Paar päeva tagasi oli mul Kia esinduses koosolek minu 48000. aasta Soul EV 2020 XNUMX km plaanilise hoolduse teemal. Ã ?? minu suur üllatus, mul soovitati kõik esipidurid (kettad ja klotsid) välja vahetada, kuna need olid valmis !!

Ütlesin hooldusjuhile, et see pole võimalik, sest kasutasin algusest peale maksimaalselt ära rekuperatiivsed pidurid. Tema vastus: elektriauto pidurid kuluvad isegi kiiremini kui tavalisel autol !!

See on tõesti naljakas. Lugedes teie selgitust regeneratiivpidurite toimimise kohta, sain kinnitust, et auto aeglustab muud protsessi kui tavapidurid.

Il I. 1 reaktsioon sellele kommentaarile:

• administraator SAIDI HALDJA (2021-07-15 08:09:43): Diileriks olemine ja väide, et elektriauto kulutab pidurid kiiremini, on ikka piir.

  Sest kui seda tüüpi sõidukite liigne raskus peaks loogiliselt kaasa tooma kiirema kulumise, muudab regenereerimine trendi vastupidiseks.

  Nüüd ehk 3. taastumisaste kasutab pidureid paralleelselt, et kunstlikult mootoripidurit suurendada (kasutades seega mootori ja pidurite magnetjõudu). Sel juhul saate aru, miks pidurid kiiremini kuluvad. Ja regeneratsiooni sagedase kasutamise korral põhjustab see ketaste patjade pikaajalist survet kulumisest tuleneva ebameeldiva kuumusega (kui me õpime sõitma, öeldakse meile, et surve piduritele peab olema tugev, kuid kuumenemise piiramiseks lühike).

  Oleks tore, kui näeksite oma silmaga nende elementide kulumist, et näha, kas esindusel on kiusatus teha illegaalseid numbreid (ebatõenäoline, kuid see on tõsi, et "siin võime selles kahelda").

(Teie postitus on pärast kinnitamist kommentaari all nähtav)

Kirjuta kommentaar

Hoolduse ja paranduste jaoks teen: