Operasi penjanaan semula elektrik semasa brek dan nyahpecutan

Diperkenalkan beberapa tahun lalu pada lokomotif diesel konvensional, brek regeneratif kini menjadi semakin penting apabila kenderaan hibrid dan elektrik menjadi lebih demokratik.

Jadi mari kita lihat aspek asas teknik ini, yang, oleh itu, adalah mengenai mendapatkan elektrik daripada gerakan (atau lebih tepatnya tenaga kinetik / daya inersia).

Prinsip asas

Sama ada ia adalah pengimej haba, hibrid atau kenderaan elektrik, pemulihan tenaga kini ada di mana-mana.

Dalam kes mesin pengimejan haba, matlamatnya adalah untuk memunggah enjin dengan mematikan alternator sekerap mungkin, yang berperanan untuk mengecas semula bateri asid plumbum. Oleh itu, membebaskan enjin daripada had alternator bermakna penjimatan bahan api dan penjanaan kuasa akan dijana sebanyak mungkin apabila kenderaan berada pada brek enjin, apabila tenaga kinetik boleh digunakan berbanding kuasa enjin (apabila perlahan atau turun jauh. cerun tanpa pecutan).

Untuk kenderaan hibrid dan elektrik, ia akan menjadi sama, tetapi kali ini matlamatnya adalah untuk mengecas semula bateri litium, yang ditentukur pada saiz yang lebih besar.

Menggunakan tenaga kinetik dengan menjana arus?

Prinsip itu diketahui secara meluas dan didemokrasikan, tetapi saya mesti kembali kepadanya dengan cepat. Apabila saya menyeberangi gegelung bahan pengalir (kuprum adalah yang terbaik) dengan magnet, ia menghasilkan arus dalam gegelung terkenal ini. Inilah yang akan kita lakukan di sini, menggunakan pergerakan roda kereta yang sedang berjalan untuk menghidupkan magnet dan oleh itu menjana elektrik yang akan dipulihkan dalam bateri (iaitu bateri). Tetapi jika ia kedengaran asas, anda akan melihat bahawa terdapat beberapa lagi kehalusan yang perlu diketahui.

Penjanaan semula semasa brek / nyahpecutan kenderaan hibrid dan elektrik

Kereta ini dilengkapi dengan motor elektrik untuk menggerakkannya, jadi adalah bijak untuk menggunakan kebolehbalikan yang terakhir, iaitu enjin menunda jika ia menerima jus, dan ia menyampaikan tenaga jika ia didorong secara mekanikal oleh daya luaran (di sini kereta dimulakan dengan roda berputar).

Jadi sekarang mari kita lihat sedikit lebih khusus (tetapi kekal skema) apa yang diberikan oleh ini, dengan beberapa situasi.

1) Mod motor

Mari kita mulakan dengan penggunaan klasik motor elektrik, jadi kita mengedarkan arus dalam gegelung yang terletak di sebelah magnet. Peredaran arus dalam wayar elektrik ini akan mendorong medan elektromagnet di sekeliling gegelung, yang kemudiannya bertindak pada magnet (dan oleh itu menjadikannya bergerak). Dengan bijak mereka bentuk benda ini (dibalut dalam gegelung dengan magnet berputar di dalamnya), anda boleh mendapatkan motor elektrik yang memutar gandar selagi arus dikenakan ke atasnya.

Ia adalah "pengawal kuasa" / "elektronik kuasa" yang bertanggungjawab untuk menghala dan mengawal aliran elektrik (ia memilih penghantaran ke bateri, motor pada voltan tertentu, dll.), jadi ia adalah kritikal. peranan, kerana ia yang membolehkan enjin berada dalam mod "enjin" atau "penjana".

Di sini saya telah membangunkan litar sintetik dan ringkas peranti ini dengan motor fasa tunggal untuk memudahkan pemahaman (tiga fasa berfungsi pada prinsip yang sama, tetapi tiga gegelung boleh merumitkan perkara dengan sia-sia, dan secara visual ia lebih mudah dalam satu fasa).

Bateri berjalan pada arus terus, tetapi motor elektrik tidak, jadi penyongsang dan penerus diperlukan. Kuasa elektrik ialah peranti untuk mengedar dan mendos arus.

2) Mod penjana / pemulihan tenaga

Oleh itu, dalam mod penjana, kami akan melakukan proses yang bertentangan, iaitu menghantar arus yang datang dari gegelung ke bateri.

Tetapi kembali kepada kes tertentu, kereta saya memecut hingga 100 km / j terima kasih kepada enjin haba (penggunaan minyak) atau enjin elektrik (penggunaan bateri). Jadi, saya telah memperoleh tenaga kinetik yang berkaitan dengan 100 km / j ini, dan saya ingin menukar tenaga ini kepada elektrik ...

Jadi untuk ini saya akan berhenti menghantar arus dari bateri ke motor elektrik, logiknya saya mahu memperlahankan (maka sebaliknya akan membuat saya mempercepatkan). Sebaliknya, elektronik kuasa akan membalikkan aliran tenaga, iaitu mengarahkan semua elektrik yang dihasilkan oleh enjin ke bateri.

Malah, fakta mudah bahawa roda membuat magnet berputar menyebabkan elektrik dijana dalam gegelung. Dan tenaga elektrik yang teraruh dalam gegelung ini akan menjana semula medan magnet, yang kemudiannya akan memperlahankan magnet dan tidak lagi mempercepatkannya seperti apabila ia dilakukan dengan menggunakan elektrik pada gegelung (oleh itu terima kasih kepada bateri) ...

Brek inilah yang dikaitkan dengan pemulihan tenaga dan oleh itu membolehkan kenderaan menjadi perlahan semasa memulihkan tenaga elektrik. Tetapi terdapat beberapa masalah.

Jika saya ingin memulihkan tenaga sambil terus bergerak pada kelajuan yang stabil (iaitu hibrid), saya akan menggunakan enjin haba untuk menggerakkan kereta dan motor elektrik sebagai penjana (terima kasih kepada pergerakan enjin).

Dan jika saya tidak mahu enjin mempunyai brek terlalu banyak (disebabkan generator), saya menghantar arus ke generator / motor).

Apabila anda brek, komputer mengagihkan daya antara brek regeneratif dan brek cakera konvensional, ini dipanggil "brek gabungan". Kesukaran dan oleh itu penyingkiran fenomena tiba-tiba dan lain-lain yang mungkin mengganggu pemanduan (apabila dilakukan dengan buruk, rasa brek boleh dipertingkatkan).

Masalah dengan bateri dan kapasitinya.

Masalah pertama ialah bateri tidak dapat menyerap semua tenaga yang dipindahkan kepadanya, ia mempunyai had cas yang menghalang terlalu banyak jus daripada disuntik pada masa yang sama. Dan dengan bateri penuh, masalahnya sama, ia tidak makan apa-apa!

Malangnya, apabila bateri menyerap elektrik, rintangan elektrik berlaku, dan ini adalah ketika brek paling teruk. Oleh itu, semakin kita "mengepam" elektrik yang dijana (dan, oleh itu, dengan meningkatkan rintangan elektrik), semakin kuat brek enjin. Sebaliknya, semakin anda merasakan enjin membrek, semakin bermakna bateri anda sedang dicas (atau lebih tepat lagi, enjin menjana arus yang banyak).

Tetapi, seperti yang saya katakan, bateri mempunyai had penyerapan, dan oleh itu adalah tidak diingini untuk melakukan brek secara tiba-tiba dan berpanjangan untuk mengecas semula bateri. Yang terakhir tidak akan dapat menyesuaikannya, dan lebihan akan dibuang ke dalam tong sampah ...

Masalahnya adalah berkaitan dengan progresif brek regeneratif

Sesetengah orang ingin menggunakan brek penjanaan semula sebagai yang utama dan oleh itu pasti mengetepikan brek cakera, yang sangat lemah. Tetapi, malangnya, prinsip operasi motor elektrik menghalang akses kepada fungsi ini.

Memang brek lebih kuat apabila terdapat perbezaan kelajuan antara rotor dan stator. Oleh itu, semakin anda memecut, semakin kurang kuasa brek itu. Pada asasnya, anda tidak boleh melumpuhkan kereta melalui proses ini, anda mesti mempunyai brek biasa tambahan untuk membantu menghentikan kereta.

Dengan dua gandar berganding (di sini penghibridan E-Tense / HYbrid4 PSA), setiap satu dengan motor elektrik, pemulihan tenaga semasa brek boleh digandakan. Sudah tentu, ini juga bergantung pada kesesakan pada bahagian tepi bateri ... Jika yang kedua tidak mempunyai banyak selera, tidak masuk akal untuk mempunyai dua penjana. Kami juga boleh menyebut Q7 e-Tron, yang empat rodanya disambungkan kepada motor elektrik terima kasih kepada Quattro, tetapi dalam kes ini hanya satu motor elektrik dipasang pada empat roda, bukan dua seperti dalam rajah (jadi kami hanya mempunyai satu penjana)

3) Bateri tepu atau litar terlalu panas

Seperti yang kami katakan, apabila bateri dicas sepenuhnya, atau ia menarik terlalu banyak kuasa dalam masa yang terlalu singkat (bateri tidak boleh mengecas pada kelajuan yang terlalu tinggi), kami mempunyai dua penyelesaian untuk mengelak daripada merosakkan peranti:

• Penyelesaian pertama adalah mudah, saya memotong segala-galanya ... Dengan bantuan suis (dikawal oleh elektronik kuasa), saya memotong litar elektrik, dengan itu menjadikannya terbuka (saya mengulangi istilah yang tepat). Dengan cara ini arus tidak lagi mengalir dan saya tidak lagi mempunyai elektrik dalam gegelung dan oleh itu saya tidak lagi mempunyai medan magnet. Akibatnya, brek regeneratif tidak lagi berfungsi dan kenderaan melabuh. Seolah-olah saya tidak lagi mempunyai penjana, dan oleh itu saya tidak lagi mempunyai geseran elektromagnet yang memperlahankan jisim saya yang bergerak.
• Penyelesaian kedua ialah mengarahkan arus yang kita tidak tahu lagi apa yang perlu dilakukan kepada perintang. Perintang ini direka untuk ini, dan sejujurnya, ia agak mudah ... Peranan mereka adalah benar-benar untuk menyerap arus dan menghilangkan tenaga ini sebagai haba, oleh itu berkat kesan Joule. Peranti ini digunakan pada trak sebagai brek tambahan sebagai tambahan kepada cakera / kaliper konvensional. Oleh itu, daripada mengecas bateri, kami menghantar arus ke dalam sejenis "tong sampah elektrik" yang menghilangkan yang terakhir dalam bentuk haba. Ambil perhatian bahawa ini lebih baik daripada brek cakera kerana pada kadar brek yang sama brek rheostat kurang panas (nama yang diberikan kepada brek elektromagnet, yang menghilangkan tenaganya dalam perintang).

Di sini kita memotong litar dan segala-galanya kehilangan sifat elektromagnetnya (seolah-olah saya memutar sekeping kayu dalam gegelung plastik, kesannya hilang)

Di sini kita menggunakan brek rheostat yang

4) modulasi daya brek regeneratif

Sewajarnya, kenderaan elektrik kini mempunyai dayung untuk melaraskan daya pemulangan. Tetapi bagaimana anda membuat brek regeneratif lebih atau kurang berkuasa? Dan bagaimana untuk membuatnya supaya ia tidak terlalu berkuasa, supaya pemanduan boleh ditanggung?

Nah, jika dalam mod regeneratif 0 (tiada brek regeneratif) saya hanya perlu mematikan litar untuk memodulasi brek regeneratif, penyelesaian lain perlu dicari.

Dan di antara mereka, kita boleh mengembalikan sebahagian daripada arus ke gegelung. Kerana jika pengeluaran jus dengan memutarkan magnet dalam gegelung menyebabkan rintangan, saya akan mempunyai lebih sedikit (rintangan) jika, sebaliknya, saya menyuntik jus ke dalam gegelung sendiri. Semakin banyak saya menyuntik, semakin kurang brek saya, dan lebih teruk lagi, jika saya menyuntik terlalu banyak, saya akhirnya memecut (dan di sana, enjin menjadi enjin, bukan penjana).

Oleh itu, pecahan arus yang disuntik semula ke dalam gegelung yang akan menjadikan brek regeneratif lebih atau kurang berkuasa.

Untuk kembali ke mod freewheel, kita juga boleh mencari penyelesaian lain selain memutuskan sambungan litar, iaitu, menghantar arus (tepat apa yang diperlukan) untuk mempunyai perasaan bahawa kita berada dalam mod freewheel ... Sedikit seperti apabila kita kekal dalam tengah pedal pada terma untuk meletak kereta pada kadar yang stabil.

Di sini kami menghantar sedikit elektrik ke dalam belitan untuk mengurangkan "brek enjin" motor elektrik (ia sebenarnya bukan brek enjin, jika kita mahu tepat). Kita juga boleh mendapat kesan freewheel jika kita menghantar tenaga elektrik yang mencukupi untuk menstabilkan kelajuan.

Semua komen dan reaksi

Dernier komen disiarkan:

Reggan (Tarikh: 2021, 07:15:01)

Hi

Beberapa hari lalu, saya telah mengadakan mesyuarat di pengedar Kia mengenai penyelenggaraan berjadual bagi Soul EV 48000 km saya. Ã ?? kejutan besar saya, saya dinasihatkan untuk menggantikan semua brek hadapan (cakera dan pad) kerana ia telah siap !!

Saya memberitahu pengurus perkhidmatan bahawa ini tidak mungkin kerana saya menggunakan brek pemulihan sepenuhnya dari awal. Jawapan dia: brek kereta elektrik haus lebih cepat daripada kereta biasa !!

Ini betul-betul kelakar. Membaca penjelasan anda tentang cara brek regeneratif berfungsi, saya menerima pengesahan bahawa kereta itu perlahan menggunakan proses selain daripada brek standard.

Il I. 1 reaksi terhadap komen ini:

• Admin PENTADBIR LAMAN (2021-07-15 08:09:43): Menjadi peniaga dan mengatakan bahawa kereta elektrik haus brek lebih cepat masih menjadi had.

  Kerana jika keterukan berlebihan jenis kenderaan ini secara logiknya membawa kepada kehausan yang lebih pantas, penjanaan semula membalikkan arah aliran.

  Sekarang, mungkin tahap pemulihan 3 menggunakan brek secara selari untuk meningkatkan brek enjin secara buatan (dengan itu menggunakan daya magnet enjin dan brek). Dalam kes ini, anda boleh memahami mengapa brek haus lebih cepat. Dan dengan penggunaan penjanaan semula yang kerap, ini akan menyebabkan pad panjang menekan pada cakera dengan haba yang tidak menyenangkan daripada haus (apabila kita belajar memandu, kita diberitahu bahawa tekanan pada brek mesti kuat, tetapi pendek untuk mengehadkan pemanasan).

  Alangkah baiknya jika anda melihat keausan unsur-unsur ini dengan mata kepala anda sendiri untuk melihat sama ada pengedar tergoda untuk membuat nombor haram (tidak mungkin, tetapi benar bahawa "di sini kita boleh meraguinya").

(Catatan anda akan dapat dilihat di bawah komen selepas pengesahan)

Tulis komen

Untuk penyelenggaraan dan pembaikan, saya akan: