Праца электрычнай рэгенерацыі пры тармажэнні і запаволенні

Якое з'явілася некалькі гадоў назад на звычайных цеплавозах, рэкуператыўнае тармажэнне цяпер становіцца ўсё важнейшым, паколькі гібрыдныя і электрычныя аўтамабілі становяцца ўсё больш дэмакратычнымі.

Такім чынам, давайце паглядзім на фундаментальныя аспекты гэтай тэхнікі, якая, такім чынам, заключаецца ў атрыманні электрычнасці ад руху (ці, хутчэй, кінэтычнай энергіі / сілы інэрцыі).

асноўны прынцып

Будзь то цеплавізар, гібрыд ці электрамабіль, рэкуперацыя энергіі зараз паўсюль.

У выпадку цеплавізійных машын мэта складаецца ў тым, каб разгрузіць рухавік шляхам як мага больш частага адключэння генератара пераменнага току, роля якога складаецца ў падзарадцы свінцова-кіслотнай батарэі. Такім чынам, вызваленне рухавіка ад абмежавання генератара пераменнага току азначае эканомію паліва, а выпрацоўка электраэнергіі будзе вырабляцца ў максімальна магчымай ступені, калі аўтамабіль знаходзіцца на тормазы рухавіка, калі можа выкарыстоўвацца кінэтычная энергія, а не сіла рухавіка (пры запаволенні ці спуску па доўгім схіле без паскарэння).

Для гібрыдных і электрамабіляў гэта будзе тое ж самае, але на гэты раз мэта будзе заключацца ў падзарадцы літыевай батарэі, якая адкалібраваць нашмат большага памеру.

Выкарыстанне кінэтычнай энергіі шляхам генерацыі току?

Прынцып шырока вядомы і дэмакратызаваны, але я мушу вярнуцца да яго хутка. Калі я перасякаю шпульку з які праводзіць матэрыялу (лепш за ўсё медзь) з дапамогай магніта, ён генеруе ток у гэтай знакамітай шпульцы. Гэта тое, што мы збіраемся тут зрабіць, выкарыстоўваць рух колаў запушчанага аўтамабіля, каб ажывіць магніт і, такім чынам, выпрацоўваць электрычнасць, якое будзе аднаўляцца ў акумулятарах (гэта значыць у батарэі). Але калі гэта гучыць элементарна, вы ўбачыце, што ёсць яшчэ некалькі тонкасцяў, пра якія трэба ведаць.

Рэгенерацыя пры тармажэнні / запаволенні гібрыдных і электрамабіляў

Гэтыя аўтамабілі абсталяваныя электрарухавікамі для іх прывядзення ў рух, таму разумна выкарыстоўваць зварачальнасць апошняга, а менавіта тое, што рухавік буксіруе, калі ён атрымлівае сок, і што ён выдае энергію, калі ён прыводзіцца ў рух механічна пад дзеяннем знешняй сілы (тут аўтамабіль, запушчаны з калаўротамі).

Такім чынам, зараз давайце паглядзім крыху больш канкрэтна (але застаючыся схематычна), што гэта дае, з некалькімі сітуацыямі.

1) Маторны рэжым

Пачнём з класічнага выкарыстання электрарухавіка, таму мы цыркулюем ток у шпульцы, размешчанай побач з магнітам. Гэтая цыркуляцыя току ў электрычным провадзе будзе індукаваць электрамагнітнае поле вакол шпулькі, якое затым уздзейнічае на магніт (і, такім чынам, прымушае яго рухацца). Разумна сканструяваўшы гэтую рэч (абматаная шпулькай з які верціцца магнітам усярэдзіне), можна атрымаць электрарухавік, які круціць вось, пакуль на яго падаецца ток.

Менавіта «кантролер магутнасці» / «сілавая электроніка» адказвае за маршрутызацыю і кіраванне струменем электраэнергіі (ён выбірае перадачу на акумулятар, рухавік пры вызначанай напрузе і т. д.), таму ён мае вырашальнае значэнне. роля, паколькі менавіта яна дазваляе рухавіку знаходзіцца ў рэжыме рухавік або генератар.

Я тут распрацаваў сінтэтычную і спрошчаную схему гэтай прылады з аднафазным рухавіком, каб яго было лягчэй зразумець (трохфазны працуе па тым жа прынцыпу, але тры шпулькі могуць ускладніць рэч дарма, і візуальна гэта таму прасцей у аднафазным).

Батарэя працуе ад сталага току, а электрарухавік - не, таму неабходныя інвертар і прыбор. Сілавы электрычны - гэта прылада для разводкі і дазавання току.

2) Генератар / рэжым рэкуперацыі энергіі

Таму ў рэжыме генератара мы будзем рабіць зваротны працэс, гэта значыць адпраўляць ток, які ідзе ад шпулькі, да батарэі.

Але вернемся да пэўнага выпадку, у мяне машына разагналася да 100 км/г дзякуючы цеплавому рухавіку (расход алею) або электрычнаму (расход акумулятара). Такім чынам, я набыў кінетычную энергію, звязаную з гэтымі 100 км/г, і гэтую энергію я хачу пераўтварыць у электрычнасць…

Таму для гэтага я перастану пасылаць ток ад акумулятара на электрарухавік, логіка, якую я жадаю запаволіць (такім чынам, супрацьлеглае прымусіць мяне паскорыцца). Замест гэтага сілавая электроніка зменіць кірунак струменяў энергіі, т. Е. Накіруе ўсю электраэнергію, вырабленую рухавіком, на батарэі.

Сапраўды, той просты факт, што колы прымушаюць магніт круціцца, выклікае выпрацоўку электрычнасці ў шпульцы. І гэта электрычнасць, індукаваная ў шпульцы, зноў будзе генераваць магнітнае поле, якое затым запаволіць магніт і больш не будзе яго паскараць, як калі гэта робіцца шляхам падачы электрычнасці ў шпульку (таму дзякуючы батарэі)…

Менавіта гэтае тармажэнне злучана з рэкуперацыяй энергіі і, такім чынам, дазваляе запаволіць аўтамабіль пры рэкуперацыі электраэнергіі. Але ёсць некаторыя праблемы.

Калі я хачу рэкупераваць энергію, працягваючы рухацца са стабілізаванай хуткасцю (гэта значыць гібрыднай), я буду выкарыстоўваць цеплавы рухавік для прывядзення ў рух аўтамабіля і электрарухавік у якасці генератара (дзякуючы рухам рухавіка).

І калі я не хачу, каб у рухавіка было занадта шмат тармазоў (з-за генератара), я пасылаю ток на генератар / электрарухавік).

Калі вы тармозіце, кампутар размяркоўвае высілак паміж рэкуператыўным тормазам і звычайнымі дыскавымі тормазамі, гэта завецца "камбінаваным тармажэннем". Складанасць і, такім чынам, ухіленне раптоўнай і іншай з'явы, якое можа перашкодзіць ваджэнню (калі гэта зроблена дрэнна, адчуванне пры тармажэнні можа быць палепшана).

Праблема, злучаная з акумулятарам і яго ёмістасцю.

Першая праблема складаецца ў тым, што акумулятар не можа паглынуць усю перададзеную яму энергію, у яго ёсць мяжа зарада, які прадухіляе адначасовае ўвядзенне занадта вялікай колькасці соку. А пры поўным акумулятары праблема тая ж, нічога не есць!

Нажаль, калі акумулятар паглынае электрычнасць, узнікае электрычнае супраціў, і менавіта тады тармажэнне найболей моцнае. Такім чынам, чым больш мы пампуем вырабленай электрычнасці (і, такім чынам, за рахунак павелічэння электрычнага супраціву), тым мацней будзе тармажэнне рухавіком. І наадварот, чым мацней вы адчуеце тармажэнне рухавіком, тым больш гэта будзе азначаць, што вашы акумулятары зараджаюцца (ці, хутчэй, рухавік выпрацоўвае вялікі ток).

Але, як я толькі што сказаў, у акумулятараў ёсць мяжа паглынання, і таму непажадана рабіць рэзкія і працяглыя тармажэнні для падзарадкі акумулятара. Апошні не зможа яго прысвоіць, а лішкі выкінуць у памыйніцу…

Праблема звязана з прагрэсіўнасцю рэкуператыўнага тармажэння

Некаторыя хацелі б выкарыстоўваць рэкуператыўнае тармажэнне ў якасці асноўнага і таму вызначана абыходзяцца без дыскавых тармазоў, якія з'яўляюцца энергетычна дрэннымі. Але, нажаль, сам прынцып працы электрарухавіка перашкаджае доступу да гэтай функцыі.

Сапраўды, тармажэнне тым мацней, калі ёсць розніца ў хуткасці паміж ротарам і статарам. Такім чынам, чым больш вы запавольваеце, тым менш магутным будзе тармажэнне. Па сутнасці, вы не можаце абезрухоміць машыну з дапамогай гэтага працэсу, у вас павінны быць дадатковыя звычайныя тормазы, каб дапамагчы спыніць машыну.

З двума злучанымі восямі (тут гібрыдызацыя E-Tense / HYbrid4 PSA), кожная з якіх мае электрарухавік, рэкуперацыя энергіі пры тармажэнні можа быць павялічана ўдвая. Вядома, гэта таксама будзе залежаць ад вузкага месца на баку акумулятара… Калі апошні не мае вялікага апетыту, не будзе асаблівага сэнсу мець два генератары. Мы таксама можам згадаць Q7 e-Tron, чатыры кола якога падлучаныя да электрарухавіка дзякуючы Quattro, але ў гэтым выпадку на чатыры кола ўсталяваны толькі адзін электрарухавік, а не два, як на схеме (таму мы толькі ёсць адзін генератар)

3) Батарэя насычаная або ланцуг перагрэтая

Як мы ўжо казалі, калі акумулятар цалкам зараджаны ці ён атрымлівае занадта шмат энергіі за занадта кароткі час (акумулятар не можа зараджацца на занадта высокай хуткасці), у нас ёсць два рашэнні, каб пазбегнуць пашкоджанні прылады:

• Першае рашэнне простае, я выразаў усё… З дапамогай перамыкача (кіраванага сілавой электронікай) я разрэзаў электрычны ланцуг, тым самым зрабіўшы яго растуленай (паўтараю дакладны тэрмін). Такім чынам, ток больш не цячэ, і ў мяне больш няма электрычнасці ў шпульках, і, такім чынам, у мяне больш няма магнітных палёў. У выніку рэкуператыўнае тармажэнне больш не працуе, і аўтамабіль рухаецца па інэрцыі. Як быццам у мяне больш няма генератара, і таму ў мяне больш няма электрамагнітнага трэння, якое запавольвае мае якія рухаюцца масы.
• Другое рашэнне складаецца ў тым, каб накіраваць ток, з якім мы больш не ведаем, што рабіць, да рэзістараў. Гэтыя рэзістары прызначаны для гэтага, і, шчыра кажучы, яны даволі простыя… Іх роля сапраўды складаецца ў тым, каб паглынаць ток і адводзіць гэтую энергію ў выглядзе цяпла, дзякуючы, такім чынам, эфекту Джоўля. Гэта прылада выкарыстоўваецца на грузавіках у якасці дапаможных тармазоў у дадатак да звычайных дыскаў / суппорт. Таму замест таго, каб зараджаць акумулятар, мы адпраўляем ток у свайго роду "электрычныя смеццевыя бакі", якія рассейваюць апошні ў выглядзе цяпла. Звярніце ўвагу, што гэта лепш, чым дыскавае тармажэнне, таму што пры той жа інтэнсіўнасці тармажэння рэастатны тормаз награваецца менш (назва, дадзенае электрамагнітнаму тармажэнню, якое рассейвае сваю энергію ў рэзістарах).

Тут мы пераразаем схему і ўсё губляе свае электрамагнітныя ўласцівасці (гэта як калі б я круціў кавалак дрэва ў пластыкавай шпульцы, эфекту больш няма)

Тут мы выкарыстоўваем рэастатны тормаз, які

4) мадуляцыя рэкуператыўнай тармазной сілы

Дарэчы, што ў электрамабіляў зараз ёсць лопасці, якія дазваляюць рэгуляваць сілу вяртання. Але як зрабіць рэгенератыўнае тармажэнне больш ці менш магутным? І як зрабіць так, каб ён не быў занадта магутным, каб кіраванне было ніштаватым?

Што ж, калі ў рэгенератыўным рэжыме 0 (без рэкуператыўнага тармажэння) мне проста трэба адключыць ланцуг, каб мадуляваць рэкуператыўнае тармажэнне, неабходна будзе знайсці іншае рашэнне.

І сярод іх мы можам затым вярнуць частку току ў шпульку. Таму што, калі выпрацоўка соку кручэннем магніта ў шпульцы выклікае супраціў, у мяне было б значна менш (супрацівы), калі б, з іншага боку, я сам упырснуў сок у шпульку. Чым больш я ўпырскваю, тым менш тармазоў у мяне будзе, і нават горш, калі я ўпырсну занадта шмат, я ў канчатковым выніку буду паскарацца (і тамака рухавік становіцца рухавіком, а не генератарам).

Такім чынам, менавіта доля току, паўторна ўводзімага ў шпульку, зробіць рэкуператыўнае тармажэнне больш-менш магутным.

Каб вярнуцца ў рэжым вольнага ходу, мы можам нават знайсці іншае рашэнне, акрамя адключэння ланцуга, а менавіта, пасылаць ток (менавіта тое, што трэба), каб мець адчуванне, што знаходзімся ў рэжыме вольнага ходу… Крыху падобна на тое, калі мы застаемся на сярэдзіне педалі на тэрмальны для паркоўкі ў стабільным тэмпе.

Тут мы пасылаем трохі электрычнасці ў абмотку, каб паменшыць маторны тормаз электрарухавіка (насамрэч гэта не маторны тормаз, калі мы жадаем быць дакладнымі). Мы нават можам атрымаць эфект вольнага ходу, калі накіруем дастаткова электрычнасці для стабілізацыі хуткасці.

Усе каментары і рэакцыі

Дернье каментар апублікаваны:

Рэгган (Дата: 2021 г., 07:15:01)

Прывітанне,

Некалькі дзён таму ў мяне была сустрэча ў дылерскім цэнтры Kia з нагоды планавага тэхнічнага абслугоўвання 48000 км майго Soul EV 2020 гады. Ã ?? маё вялікае здзіўленне, мне параілі замяніць усе пярэднія тормазы (дыскі і калодкі), таму што яны былі скончаны !!

Я сказаў мэнэджэра сэрвіснай службы, што гэта немагчыма, таму што я з самага пачатку максімальна выкарыстоўваў рэкуператыўныя тормазы. Яго адказ: у электрамабіля тормазы зношваюцца нават хутчэй, чым у звычайнага аўтамабіля !!

Гэта сапраўды смешна. Чытаючы ваша тлумачэнне таго, як працуюць рэкуператыўныя тормазы, я атрымаў пацверджанне, што аўтамабіль запавольваецца з дапамогай працэсу, выдатнага ад стандартных тармазоў.

Іл Дж. 1 рэакцыя (і) на гэты каментар:

• Адміністратар АДМІНІСТРАТАР САЙТА (2021-07-15 08:09:43): Быць дылерам і казаць, што электрамабіль зношвае тормазы хутчэй, - гэта ўсё яшчэ мяжа.

  Таму што, калі празмерная цяжар гэтага тыпу аўтамабіля павінна лагічна прывесці да хутчэйшага зносу, рэгенерацыя змяняе тэндэнцыю.

  Цяпер, магчыма, узровень аднаўлення 3 выкарыстоўвае тормазы паралельна, каб штучна павялічыць маторны тормаз (такім чынам, з дапамогай магнітнай сілы рухавіка і тармазоў). У гэтым выпадку можна зразумець, чаму тормазы зношваюцца хутчэй. А пры частым выкарыстанні рэгенерацыі гэта выкліча працяглы націск калодак на дыскі з непрыемным нагрэвам ад зносу (калі мы вучымся вадзіць, нам кажуць, што ціск на тормазы павінна быць моцным, але кароткім, каб абмежаваць абаграванне).

  Было б нядрэнна, калі б вы на свае вочы ўбачылі знос гэтых элементаў, каб убачыць, ці не імкнецца дылерскі цэнтр рабіць незаконныя лічбы (малаверагодна, але гэта праўда, што "тут мы можам сумнявацца ў гэтым").

(Ваш пост будзе бачны пад каментаром пасля праверкі)

напісаць каментар

Для абслугоўвання і выпраўленняў я буду: