Električna regeneracija med zaviranjem in upočasnjevanjem
Vsebina
Pred nekaj leti uvedeno na konvencionalnih dizelskih lokomotivah postaja regenerativno zaviranje vse bolj pomembno, ko hibridna in električna vozila postajajo vse bolj demokratična.
Poglejmo torej temeljne vidike te tehnike, ki torej gre za pridobivanje električne energije iz gibanja (bolje rečeno kinetične energije / vztrajnostne sile).
Osnovno načelo
Ne glede na to, ali gre za termovizijo, hibrid ali električno vozilo, je rekuperacija energije povsod.
Pri termovizijskih strojih je cilj raztovoriti motor s čim pogostejšim izklopom alternatorja, katerega vloga je napolniti svinčevo baterijo. Tako sprostitev motorja iz omejitve alternatorja pomeni prihranek goriva in ustvarjanje energije, kolikor je mogoče, ko je vozilo na motorni zavori, ko je mogoče uporabiti kinetično energijo namesto moči motorja (pri počasnem ali dolgem spuščanju) nagib brez pospeška).
Pri hibridnih in električnih vozilih bo enako, tokrat pa bo cilj napolniti litijevo baterijo, ki je umerjena v veliko večji velikosti.
Uporabljate kinetično energijo z ustvarjanjem toka?
Načelo je splošno znano in demokratizirano, vendar se moram k njemu hitro vrniti. Ko z magnetom prečkam tuljavo prevodnega materiala (baker je najboljši), ta ustvari tok v tej znameniti tuljavi. To bomo storili tukaj, uporabili bomo gibanje koles tekaškega avtomobila za oživitev magneta in tako ustvarili električno energijo, ki se bo zbrala v baterijah (tj. Akumulatorju). Če pa se sliši osnovno, boste videli, da se morate zavedati še nekaj tankosti.
Regeneracija pri zaviranju/zmanjševanju hitrosti hibridnih in električnih vozil
Ti avtomobili so opremljeni z elektromotorji, ki jih poganjajo, zato je pametno uporabiti njegovo obračljivost, in sicer, da se motor vleče, če dobi sok, in da daje energijo, če ga mehansko poganja zunanja sila (tukaj se je avtomobil zagnal z vrtljivimi kolesi).
Zdaj pa poglejmo malo natančneje (vendar ostanimo shematični), kaj to daje, z nekaj situacijami.
1) Način motorja
Začnimo s klasično uporabo elektromotorja, zato tok krožimo v tuljavi, ki se nahaja poleg magneta. To kroženje toka v električni žici bo povzročilo elektromagnetno polje okoli tuljave, ki nato deluje na magnet (in se zato premika). S pametnim oblikovanjem te stvari (zavite v tuljavo z vrtečim se magnetom v notranjosti) lahko dobite elektromotor, ki vrti os, dokler nanjo teče tok.
Za usmerjanje in nadzor pretoka električne energije (izbira prenosa v baterijo, motor pri določeni napetosti itd.) Je odgovoren "krmilnik moči" / "močna elektronika", zato je kritičen. vlogo, saj motor omogoča, da je v načinu "motor" ali "generator".
Tukaj sem razvil sintetično in poenostavljeno vezje te naprave z enofaznim motorjem, da bi bilo lažje razumeti (trifazni deluje na enak princip, vendar lahko tri tuljave zaman zakomplicirajo in vizualno je zato lažje v enofazni).
Baterija deluje na enosmerni tok, elektromotor pa ne, zato sta potrebna inverter in usmernik. Power electric je naprava za distribucijo in doziranje toka.
2) Način generatorja / rekuperacije energije
Zato bomo v načinu generatorja naredili nasprotni postopek, to je, da bomo tok, ki prihaja iz tuljave, poslali v baterijo.
Toda nazaj k posebnemu primeru je moj avto pospešil do 100 km / h zahvaljujoč toplotnemu motorju (poraba olja) ali električnemu motorju (poraba baterije). Tako sem pridobil kinetično energijo, povezano s temi 100 km / h, in želim to energijo pretvoriti v električno energijo ...
Zato bom za to prenehal pošiljati tok iz baterije v elektromotor, logiko, ki jo želim upočasniti (zato me bo obratno pospešilo). Namesto tega bo energetska elektronika obrnila smer tokov energije, tj. Vso elektriko, ki jo proizvede motor, usmerila v baterije.
Dejansko preprosto dejstvo, da kolesa vrtijo magnet, povzroči nastanek električne energije v tuljavi. In ta električna energija, ki se sproži v tuljavi, bo spet ustvarila magnetno polje, ki bo nato upočasnilo magnet in ga ne bo več pospeševalo, kot če bi to storili z električno energijo na tuljavo (torej zahvaljujoč bateriji) ...
Prav to zaviranje je povezano z rekuperacijo energije in zato omogoča upočasnitev vozila med pridobivanjem električne energije. Vendar obstaja nekaj težav.
Če želim obnoviti energijo, medtem ko se še naprej gibam s stabilizirano hitrostjo (t.j. hibrid), bom uporabil toplotni motor za pogon avtomobila in elektromotor kot generator (zahvaljujoč premikom motorja).
In če ne želim, da ima motor preveč zavor (zaradi generatorja), pošljem tok v generator / motor).
Ko zavirate, računalnik porazdeli silo med regenerativno zavoro in običajnimi kolutnimi zavorami, kar se imenuje "kombinirano zaviranje". Težave in s tem odprava nenadnega in drugega pojava, ki bi lahko motil vožnjo (pri slabem delovanju se lahko izboljša zavorni občutek).
Težava z baterijo in njeno zmogljivostjo.
Prva težava je, da baterija ne more absorbirati vse energije, ki se ji prenese, ima omejitev napolnjenosti, ki preprečuje vbrizgavanje preveč soka hkrati. In s polno baterijo je problem enak, nič ne poje!
Na žalost, ko baterija absorbira električno energijo, pride do električnega upora in to je takrat, ko je zaviranje najmočnejše. Tako bolj ko "črpamo" proizvedeno električno energijo (in s tem povečujemo električni upor), močnejše bo zaviranje motorja. Nasprotno, bolj ko čutite, da motor zavira, bolj bo to pomenilo, da se vaše baterije polnijo (bolje rečeno, motor ustvarja veliko toka).
Toda, kot sem pravkar rekel, imajo baterije omejitev absorpcije, zato je zaželeno, da se baterija napolni nenadoma in dolgotrajno zavira. Slednji si je ne bo mogel prisvojiti, presežek pa bo vržen v smeti ...
Problem je povezan s postopnostjo regenerativnega zaviranja
Nekateri bi radi kot primarno uporabili regenerativno zaviranje, zato se vsekakor ne odpovejo kolutnim zavoram, ki so energetsko slabe. Toda na žalost že samo načelo delovanja elektromotorja preprečuje dostop do te funkcije.
Dejansko je zaviranje močnejše, če obstaja razlika v hitrosti med rotorjem in statorjem. Tako bolj ko zavirate, manj močno bo zaviranje. V bistvu s tem postopkom ne morete imobilizirati avtomobila, za ustavitev avtomobila morate imeti dodatne običajne zavore.
Z dvema sklopljenima osma (tukaj hibridizacija E-Tense / HYbrid4 PSA), vsaka z elektromotorjem, se lahko rekuperacija energije med zaviranjem podvoji. Seveda bo to odvisno tudi od ozkega grla na strani baterije ... Če slednji nima veliko apetita, ni smiselno imeti dveh generatorjev. Omenimo lahko tudi Q7 e-Tron, katerega štiri kolesa so po zaslugi Quattra povezana z elektromotorjem, vendar je v tem primeru na štiri kolesa nameščen le en elektromotor, ne dva, kot je prikazano na diagramu (torej imamo le en generator)
3) Baterija je nasičena ali je vezje pregreto
Kot smo rekli, ko je baterija popolnoma napolnjena ali če v krajšem času porabi preveč energije (baterija se ne more polniti pri preveliki hitrosti), imamo dve rešitvi, da se izognemo poškodbam naprave:
- Prva rešitev je preprosta, vse sem izrezal ... S pomočjo stikala (ki ga upravlja napajalna elektronika) sem prekinil električni tokokrog in ga s tem odprl (ponavljam natančen izraz). Tako tok ne teče več in v tuljavah nimam več električne energije, zato nimam več magnetnih polj. Posledica tega je, da regenerativno zaviranje ne deluje več in se avtomobil zaostaja. Kot da nimam več generatorja in zato tudi nimam več elektromagnetnega trenja, ki upočasnjuje gibljive mase.
- Druga rešitev je usmeriti tok, s katerim ne vemo več, kaj naj naredimo na upore. Ti upori so zasnovani za to in če sem iskren, so precej preprosti ... Njihova vloga je v resnici absorbiranje toka in razprševanje te energije kot toplote, zahvaljujoč Joulovemu učinku. Ta naprava se uporablja v tovornjakih kot pomožna zavora poleg običajnih diskov / čeljusti. Zato namesto polnjenja akumulatorja pošiljamo tok v nekakšne "električne kante za smeti", ki slednje odvajajo v obliki toplote. Upoštevajte, da je to bolje kot kolutno zaviranje, ker se pri enaki zavorni hitrosti reostatska zavora manj segreva (ime za elektromagnetno zaviranje, ki razprši svojo energijo v uporih).
Tu smo prerezali vezje in vse izgubi svoje elektromagnetne lastnosti (kot da bi zvijal kos lesa v plastični tuljavi, učinka ni več)
Tukaj uporabljamo reostatsko zavoro, ki
4) modulacija regenerativne zavorne sile
Primerno je, da imajo električna vozila zdaj lopatice za prilagajanje sile vračanja. Kako pa naredite regenerativno zaviranje bolj ali manj močno? In kako to narediti, da ne bo preveč močan, da bo vožnja znosna?
No, če moram v regenerativnem načinu 0 (brez regenerativnega zaviranja) samo izklopiti vezje, da lahko moduliram regenerativno zaviranje, bo treba najti drugo rešitev.
Med njimi lahko nato del toka vrnemo v tuljavo. Ker če proizvodnja soka z vrtenjem magneta v tuljavi povzroči odpor, bi imel (odpor) veliko manj, če bi po drugi strani sok sam vbrizgal v tuljavo. Bolj ko vbrizgavam, manj bom imel zavor in še huje, če vbrizgam preveč, na koncu pospešim (in tam motor postane motor, ne generator).
Zato bo del toka, ki se ponovno vbrizga v tuljavo, naredil regenerativno zaviranje bolj ali manj močno.
Če se želite vrniti v način prostega teka, lahko poleg odklopa vezja najdemo celo drugo rešitev, in sicer pošljemo tok (točno tisto, kar je potrebno), da bi imeli občutek, da smo v načinu prostega teka ... Malo podobno, ko ostanemo v sredina pedala na termični napravi za enakomerno parkiranje.
Tukaj pošiljamo nekaj električne energije v navitje, da zmanjšamo "motorno zavoro" elektromotorja (če pravzaprav želimo biti natančni, to pravzaprav ni motorna zavora). Učinek prostega kolesa lahko dobimo celo, če pošljemo dovolj električne energije za stabilizacijo hitrosti.
Vsi komentarji in odzivi
zadnji objavljen komentar:
Reggan (Datum: 2021, 07:15:01)
Živjo,
Pred dnevi sem imel sestanek pri Kiinem prodajalcu glede načrtovanega vzdrževanja mojega Soul EV leta 48000, 2020 km. Ã ?? moje veliko presenečenje, svetovali so mi, da zamenjam vse sprednje zavore (diske in ploščice), ker so bile končane !!
Vodji servisa sem rekel, da to ni mogoče, ker sem od začetka maksimalno izkoristil rekuperativne zavore. Njegov odgovor: zavore električnega avtomobila se obrabijo še hitreje kot pri običajnem avtomobilu !!
To je res smešno. Ko sem prebral vašo razlago, kako delujejo regenerativne zavore, sem prejel potrditev, da se avto upočasni s postopkom, ki ni standardni zavor.
Il I. 1 reakcije na ta komentar:
- Administrator ADMINISTRATOR MEST (2021-07-15 08:09:43): Biti trgovec in reči, da električni avto hitreje obrabi zavore, je še vedno meja.
Ker če bi pretirana resnost te vrste vozila logično vodila do hitrejše obrabe, regeneracija obrne trend.
Zdaj morda stopnja obnovitve 3 vzporedno uporablja zavore za umetno povečanje motorne zavore (tako z uporabo magnetne sile motorja in zavor). V tem primeru lahko razumete, zakaj se zavore hitreje obrabijo. In ob pogosti uporabi regeneracije bo to povzročilo dolgo pritiskanje ploščic na diske z neprijetno vročino zaradi obrabe (ko se učimo vožnje, nam rečejo, da mora biti pritisk na zavore močan, a kratek, da omejimo segrevanje).
Lepo bi bilo, če bi obrabo teh elementov videli na lastne oči, da bi videli, ali zastopnik mika, da bi naredil nezakonite številke (malo verjetno, vendar je res, da "tukaj lahko dvomimo").
(Vaša objava bo po preverjanju vidna pod komentarjem)
Napišite komentar
Za vzdrževanje in popravke bom:
