Elektriskā reģenerācijas darbība bremzēšanas un ātruma samazināšanas laikā

Reģeneratīvā bremzēšana, kas tika ieviesta pirms dažiem gadiem parastajām dīzeļlokomotīvēm, tagad kļūst arvien svarīgāka, jo hibrīdie un elektriskie transportlīdzekļi kļūst demokrātiskāki.

Apskatīsim šīs tehnikas pamataspektus, kas tāpēc ir saistīti ar elektrības iegūšanu no kustības (vai drīzāk kinētiskās enerģijas / inerces spēka).

Pamatprincips

Neatkarīgi no tā, vai tas ir termovizors, hibrīds vai elektrisks transportlīdzeklis, enerģijas atgūšana tagad ir visur.

Termiskās attēlveidošanas iekārtu gadījumā mērķis ir atslogot dzinēju, pēc iespējas biežāk izslēdzot ģeneratoru, kura uzdevums ir uzlādēt svina-skābes akumulatoru. Tādējādi dzinēja atbrīvošana no ģeneratora ierobežojuma nozīmē degvielas ietaupījumu un pēc iespējas vairāk enerģijas ražošanas, kad transportlīdzeklis ir noslogots ar dzinēja bremzi, kad var izmantot kinētisko enerģiju, nevis dzinēja jaudu (palēninot vai nolaižot ilgu laiku). slīpums bez paātrinājuma).

Hibrīdiem un elektriskajiem transportlīdzekļiem tas būs vienāds, taču šoreiz mērķis būs uzlādēt litija akumulatoru, kas ir kalibrēts daudz lielākā izmērā.

Izmantot kinētisko enerģiju, ģenerējot strāvu?

Princips ir plaši pazīstams un demokratizēts, bet man pie tā ātri jāatgriežas. Kad es šķērsoju vadoša materiāla spoli (vislabāk ir varš) ar magnētu, tas ģenerē strāvu šajā slavenajā spolē. Tas ir tas, ko mēs šeit darīsim, izmantosim braucošas automašīnas riteņu kustību, lai animētu magnētu un tādējādi radītu elektrību, kas tiks reģenerēta akumulatoros (t.i., akumulatorā). Bet, ja tas izklausās elementāri, jūs redzēsiet, ka ir vēl daži smalkumi, kas jāapzinās.

Hibrīda un elektrisko transportlīdzekļu reģenerācija bremzēšanas / ātruma samazināšanas laikā

Šīs automašīnas ir aprīkotas ar elektromotoriem, kas tos virza uz priekšu, tāpēc ir prātīgi izmantot pēdējo atgriezenisko iespēju, proti, lai dzinējs velkas, ja tas saņem sulu, un lai tas piegādātu enerģiju, ja to mehāniski darbina ārējs spēks (šeit automašīna sākās ar griežamie riteņi).

Tāpēc tagad aplūkosim nedaudz konkrētāk (bet paliksim shematiski), ko tas dod, ar dažām situācijām.

1) Motora režīms

Sāksim ar klasisko elektromotora izmantošanu, tāpēc strāvu cirkulējam spolē, kas atrodas blakus magnētam. Šī strāvas cirkulācija elektriskajā vadā izraisīs elektromagnētisko lauku ap spoli, kas pēc tam iedarbojas uz magnētu (un tāpēc liek tam kustēties). Gudri izstrādājot šo lietu (ietīta spolē ar rotējošu magnētu iekšā), iespējams iegūt elektromotoru, kas rotē asi tik ilgi, kamēr uz to tiek pievadīta strāva.

Tieši "jaudas kontrolieris" / "jaudas elektronika" ir atbildīgs par elektroenerģijas maršrutēšanu un vadību (izvēlas pāreju uz akumulatoru, motoru pie noteikta sprieguma utt.), tāpēc tas ir kritiski. loma, jo tieši tā ļauj dzinējam būt "dzinēja" vai "ģeneratora" režīmā.

Šeit esmu izstrādājis šīs ierīces sintētisku un vienkāršotu shēmu ar vienfāzes motoru, lai būtu vieglāk saprast (trīsfāzu darbojas pēc tāda paša principa, bet trīs spoles var sarežģīt lietas veltīgi, un vizuāli tas ir vieglāk vienfāzē).

Akumulators darbojas ar līdzstrāvu, bet elektromotors ne, tāpēc ir nepieciešams invertors un taisngriezis. Jauda elektriskā ir ierīce strāvas sadalei un dozēšanai.

2) Ģeneratora / enerģijas atgūšanas režīms

Tāpēc ģeneratora režīmā mēs veiksim pretēju procesu, tas ir, nosūtīsim strāvu, kas nāk no spoles uz akumulatoru.

Bet, atgriežoties pie konkrētā gadījuma, mana automašīna paātrinājās līdz 100 km/h, pateicoties siltumdzinējam (eļļas patēriņš) vai elektrodzinējam (akumulatora patēriņš). Tātad, es esmu ieguvis kinētisko enerģiju, kas saistīta ar šiem 100 km / h, un es vēlos pārvērst šo enerģiju elektrībā ...

Tāpēc es pārtraukšu sūtīt strāvu no akumulatora uz elektromotoru, loģiku, kuru es vēlos palēnināt (tātad pretējais liks man paātrināt). Tā vietā spēka elektronika mainīs enerģijas plūsmu virzienu, t.i., visu dzinēja saražoto elektroenerģiju novirzīs uz akumulatoriem.

Patiešām, vienkāršais fakts, ka riteņi liek magnētam griezties, izraisa elektrības veidošanos spolē. Un šī spolē inducētā elektrība atkal radīs magnētisko lauku, kas pēc tam palēninās magnētu un vairs to nepaātrinās kā tad, kad tas tiek darīts, pieliekot spolei elektrību (tātad pateicoties akumulatoram) ...

Tieši šī bremzēšana ir saistīta ar enerģijas atgūšanu un tādējādi ļauj transportlīdzeklim palēnināt ātrumu, vienlaikus atjaunojot elektroenerģiju. Bet ir dažas problēmas.

Ja vēlos atgūt enerģiju, turpinot kustību ar stabilizētu ātrumu (t.i., hibrīdu), izmantošu siltumdzinēju, lai darbinātu auto, un elektromotoru kā ģeneratoru (pateicoties dzinēja kustībām).

Un, ja es nevēlos, lai motoram būtu pārāk daudz bremžu (sakarā ar ģeneratoru), es sūtu strāvu uz ģeneratoru / motoru).

Bremzējot, dators sadala spēku starp reģeneratīvo bremzi un parastajām disku bremzēm, to sauc par "kombinēto bremzēšanu". Grūtības un līdz ar to pēkšņu un citu parādību, kas var traucēt braukšanu, novēršana (sliktas bremzēšanas sajūta var uzlaboties).

Problēma ar akumulatoru un tā ietilpību.

Pirmā problēma ir tā, ka akumulators nevar absorbēt visu tam nodoto enerģiju, tam ir uzlādes limits, kas neļauj vienlaicīgi ievadīt pārāk daudz sulas. Un ar pilnu akumulatoru problēma tā pati, neko neēd!

Diemžēl, kad akumulators absorbē elektrību, rodas elektriskā pretestība, un tieši tad bremzēšana ir vissmagākā. Tādējādi, jo vairāk mēs “sūknējam” saražoto elektroenerģiju (un līdz ar to, palielinot elektrisko pretestību), jo spēcīgāka būs dzinēja bremzēšana. Un otrādi, jo vairāk jūtat dzinēja bremzēšanu, jo vairāk tas nozīmēs, ka jūsu akumulatori tiek uzlādēti (vai drīzāk, dzinējs ģenerē lielu strāvu).

Bet, kā es tikko teicu, akumulatoriem ir absorbcijas ierobežojums, un tāpēc nav vēlams veikt spēcīgu un ilgstošu bremzēšanu, lai uzlādētu akumulatoru. Pēdējais to nevarēs piesavināties, un pārpalikums tiks izmests miskastē ...

Problēma ir saistīta ar reģeneratīvās bremzēšanas progresivitāti

Daži kā primāro vēlētos izmantot reģeneratīvo bremzēšanu un tāpēc noteikti atteikties no disku bremzēm, kas ir enerģētiski vājas. Bet diemžēl pats elektromotora darbības princips neļauj piekļūt šai funkcijai.

Patiešām, bremzēšana ir spēcīgāka, ja ir atšķirība starp rotoru un statoru. Tādējādi, jo vairāk palēnināsiet ātrumu, jo mazāka būs bremzēšana. Būtībā jūs nevarat imobilizēt automašīnu ar šo procesu, jums ir jābūt papildu parastajām bremzēm, kas palīdzētu apturēt automašīnu.

Ar divām savienotām asīm (šeit E-Tense / HYbrid4 PSA hibridizācija), katra ar elektromotoru, enerģijas atgūšana bremzēšanas laikā var tikt dubultota. Protams, tas būs atkarīgs arī no šauruma akumulatora sānos... Ja pēdējam nav liela apetīte, nav lielas jēgas no diviem ģeneratoriem. Var minēt arī Q7 e-Tron, kura četri riteņi ir savienoti ar elektromotoru, pateicoties Quattro, taču šajā gadījumā uz četriem riteņiem ir uzstādīts tikai viens elektromotors, nevis divi kā diagrammā (tātad mums ir tikai viens ģenerators)

3) Akumulators ir piesātināts vai ķēde ir pārkarsusi

Kā jau teicām, kad akumulators ir pilnībā uzlādēts vai pārāk īsā laikā patērē pārāk daudz enerģijas (akumulators nevar uzlādēties pārāk lielā ātrumā), mums ir divi risinājumi, lai izvairītos no ierīces bojājumiem:

• Pirmais risinājums ir vienkāršs, es izgriezu visu ... Izmantojot slēdzi (ko kontrolē jaudas elektronika), es izgriezu elektrisko ķēdi, tādējādi padarot to atvērtu (atkārtoju precīzu terminu). Tādā veidā strāva vairs neplūst un man vairs nav elektrības spolēs un līdz ar to man vairs nav magnētisko lauku. Rezultātā rekuperatīvā bremzēšana vairs nedarbojas un transportlīdzeklis nolaižas brīvā virzienā. It kā man vairs nebūtu ģeneratora, un tāpēc man vairs nav elektromagnētiskās berzes, kas bremzē manas kustīgās masas.
• Otrs risinājums ir strāvu, ar kuru mēs vairs nezinām, ko darīt, novirzīt uz rezistoriem. Šie rezistori ir paredzēti šim nolūkam, un, godīgi sakot, tie ir diezgan vienkārši... To uzdevums ir absorbēt strāvu un izkliedēt šo enerģiju kā siltumu, tāpēc pateicoties Džoula efektam. Šo ierīci kravas automašīnās izmanto kā papildu bremzes papildus parastajiem diskiem/suportiem. Tāpēc tā vietā, lai uzlādētu akumulatoru, mēs sūtam strāvu sava veida "elektriskajās miskastēs", kas izkliedē pēdējo siltuma veidā. Ņemiet vērā, ka tas ir labāk nekā disku bremzēšana, jo ar tādu pašu bremzēšanas ātrumu reostata bremzes uzsilst mazāk (nosaukums elektromagnētiskajai bremzēšanai, kas izkliedē savu enerģiju rezistoros).

Šeit mēs pārgriežam ķēdi un viss zaudē savas elektromagnētiskās īpašības (it kā es vērtu koka gabalu plastmasas spolē, efekts vairs nav)

Šeit mēs izmantojam reostata bremzi, kas

4) reģeneratīvā bremzēšanas spēka modulācija

Atbilstoši elektriskajiem transportlīdzekļiem tagad ir lāpstiņas, lai pielāgotu atgriešanās spēku. Bet kā padarīt reģeneratīvo bremzēšanu vairāk vai mazāk jaudīgu? Un kā uztaisīt, lai nebūtu pārāk jaudīgs, lai braukšana būtu izturama?

Nu, ja reģeneratīvajā režīmā 0 (bez rekuperatīvās bremzēšanas) man vienkārši jāatvieno ķēde, lai modulētu reģeneratīvo bremzēšanu, būs jāatrod cits risinājums.

Un starp tiem mēs varam atgriezt daļu strāvas spolē. Jo, ja sulas ražošana, griežot magnētu spolē, izraisa pretestību, man būtu daudz mazāka (pretestība), ja turpretim sulu spolē iepludinātu pats. Jo vairāk es iesmidzināšu, jo mazāk man būs bremzes, un vēl ļaunāk, ja es iešpricēšu pārāk daudz, es beidzu paātrināt (un tur dzinējs kļūst par dzinēju, nevis ģeneratoru).

Tāpēc tā ir strāvas daļa, kas tiek atkārtoti ievadīta spolē, padarīs reģeneratīvo bremzēšanu vairāk vai mazāk jaudīgu.

Lai atgrieztos brīvgaitas režīmā, bez ķēdes atvienošanas varam pat atrast citu risinājumu, proti, sūtīt strāvu (tieši tik, cik nepieciešams), lai būtu sajūta, ka esam brīvgaitas režīmā... Mazliet kā tad, kad paliekam pedāļa vidus uz termo, lai stāvētu vienmērīgā tempā.

Šeit mēs sūtām nedaudz elektrības tinumā, lai samazinātu elektromotora "dzinēja bremzi" (tā patiesībā nav motora bremze, ja mēs gribam būt precīzi). Mēs pat varam iegūt brīvgaitas efektu, ja nosūtām pietiekami daudz elektrības, lai stabilizētu ātrumu.

Visi komentāri un reakcijas

Dernier publicēts komentārs:

Reggan (Datums: 2021. gads, 07:15:01)

Sveiki,

Pirms dažām dienām man bija tikšanās Kia pārstāvniecībā par mana 48000. gada Soul EV 2020 XNUMX km plānoto apkopi. Ã ?? mans lielais pārsteigums, man ieteica nomainīt visas priekšējās bremzes (diskus un klučus), jo tās bija gatavas !!

Servisa vadītājam teicu, ka tas nav iespējams, jo no sākuma maksimāli izmantoju rekuperatīvās bremzes. Viņa atbilde: elektromobiļa bremzes nolietojas pat ātrāk nekā parastam auto !!

Tas ir patiešām smieklīgi. Izlasot jūsu skaidrojumu par to, kā darbojas reģeneratīvās bremzes, es saņēmu apstiprinājumu, ka automašīna palēnina ātrumu, izmantojot procesu, kas nav standarta bremzes.

Il I. 1 reakcija uz šo komentāru:

• Admin VIETNES ADMINISTRATORS (2021-07-15 08:09:43): Būt dīlerim un teikt, ka elektromobilis ātrāk nolieto bremzes, joprojām ir robeža.

  Jo, ja šāda veida transportlīdzekļu pārmērīgajam smagumam vajadzētu loģiski izraisīt ātrāku nodilumu, reģenerācija maina tendenci.

  Tagad, iespējams, 3. atkopšanas līmenis paralēli izmanto bremzes, lai mākslīgi palielinātu dzinēja bremzes (tādējādi izmantojot dzinēja un bremžu magnētisko spēku). Šajā gadījumā var saprast, kāpēc bremzes nolietojas ātrāk. Un, bieži izmantojot reģenerāciju, tas izraisīs ilgstošu disku nospiešanu uz diskiem ar nepatīkamu karstumu no nodiluma (kad mācāmies braukt, mums saka, ka spiedienam uz bremzēm jābūt spēcīgam, bet īsam, lai ierobežotu sasilšanu).

  Būtu jauki, ja jūs savām acīm redzētu šo elementu nodilumu, lai redzētu, vai izplatītājam nav kārdinājuma izgatavot nelegālus numurus (maz ticams, bet tā ir taisnība, ka “šeit mēs par to varam šaubīties”).

(Jūsu ziņa būs redzama zem komentāra pēc verifikācijas)

Rakstīt komentāru

Lai veiktu apkopi un labojumus, es: