Elektrinės regeneracijos veikimas stabdant ir lėtėjant
Turinys
Prieš kelerius metus įprastuose dyzeliniuose lokomotyvuose pristatytas regeneracinis stabdymas dabar tampa vis svarbesnis, nes hibridinės ir elektrinės transporto priemonės tampa demokratiškesnės.
Taigi pažvelkime į pagrindinius šios technikos aspektus, kurie yra susiję su elektros energijos gavimu iš judesio (arba veikiau kinetinės energijos / inercinės jėgos).
Pagrindinis principas
Nesvarbu, ar tai termovizorius, hibridinis ar elektrinis automobilis, energijos atgavimas dabar yra visur.
Terminio vaizdo aparatų atveju siekiama iškrauti variklį kuo dažniau išjungiant generatorių, kurio vaidmuo – įkrauti švino-rūgšties akumuliatorių. Taigi, variklio atleidimas nuo kintamosios srovės generatoriaus apribojimo reiškia, kad sutaupoma degalų ir kuo daugiau galios generuojama, kai transporto priemonė yra ant variklio stabdžio, kai gali būti naudojama kinetinė energija, o ne variklio galia (ilgai lėtėjant ar mažėjant). nuolydis be pagreičio).
Hibridinėms ir elektra varomoms transporto priemonėms jis bus vienodas, tačiau šį kartą bus siekiama įkrauti ličio bateriją, kuri sukalibruota kur kas didesniu dydžiu.
Naudoti kinetinę energiją generuojant srovę?
Šis principas yra plačiai žinomas ir demokratizuotas, bet turiu greitai prie jo grįžti. Kai aš sukryžiu laidžios medžiagos ritę (geriausia varis) su magnetu, jis generuoja srovę šioje garsiojoje ritėje. Štai ką mes čia darysime, panaudosime važiuojančio automobilio ratų judėjimą magnetui pagyvinti ir taip generuoti elektros energiją, kuri bus atkurta akumuliatoriuose (t.y. akumuliatoriuje). Bet jei tai skamba elementariai, pamatysite, kad yra dar keletas subtilybių, kurias reikia žinoti.
Hibridinių ir elektrinių transporto priemonių regeneravimas stabdant / lėtėjant
Šiuose automobiliuose yra sumontuoti elektros varikliai, kurie juos varo, todėl išmintinga pasinaudoti pastarojo grįžtamumu, t. su besisukančiais ratukais).
Taigi dabar pažiūrėkime šiek tiek konkrečiau (bet išliksime schematiškai), ką tai suteikia, su keliomis situacijomis.
1) Variklio režimas
Pradėkime nuo klasikinio elektros variklio naudojimo, todėl srovę cirkuliuojame ritėje, esančioje šalia magneto. Ši srovės cirkuliacija elektros laidoje sukels elektromagnetinį lauką aplink ritę, kuris vėliau veikia magnetą (todėl priverčia jį judėti). Sumaniai suprojektavus šį daiktą (suvyniojus į ritę su besisukančiu magnetu viduje) galima gauti elektros variklį, kuris sukasi ašį tol, kol jai teka srovė.
Būtent „galios valdiklis“ / „galios elektronika“ yra atsakingas už elektros srovės nukreipimą ir kontrolę (pasirenka perdavimą į akumuliatorių, tam tikros įtampos variklį ir pan.), todėl jis yra labai svarbus. vaidmenį, nes būtent jis leidžia varikliui veikti „variklio“ arba „generatoriaus“ režimu.
Čia sukūriau sintetinę ir supaprastintą šio įrenginio schemą su vienfaziu varikliu, kad būtų lengviau suprasti (trifazė veikia tuo pačiu principu, bet trys ritės gali veltui viską apsunkinti, todėl vizualiai lengviau vienfazėje).
Akumuliatorius veikia nuolatine srove, bet elektros variklis ne, todėl reikia inverterio ir lygintuvo. Galia elektrinis yra prietaisas, skirtas paskirstyti ir dozuoti srovę.
2) Generatoriaus / energijos atkūrimo režimas
Todėl generatoriaus režimu atliksime priešingą procesą, tai yra, iš ritės ateinančią srovę siųsime į akumuliatorių.
Bet grįžtant prie konkretaus atvejo, mano automobilis įsibėgėjo iki 100 km/h dėka šiluminio variklio (alyvos sąnaudos) arba elektrinio variklio (akumuliatoriaus sąnaudos). Taigi, aš įgijau kinetinę energiją, susijusią su šiuo 100 km / h greičiu, ir noriu paversti šią energiją į elektrą ...
Taigi dėl to aš nustosiu siųsti srovę iš akumuliatoriaus į elektros variklį, logiką noriu sulėtinti (taigi, priešingai, aš paspartinsiu). Vietoj to, galios elektronika pakeis energijos srautų kryptį, ty visą variklio pagamintą elektros energiją nukreips į baterijas.
Iš tiesų, paprastas faktas, kad ratai priverčia suktis magnetą, sukelia elektros energijos generavimą ritėje. Ir ši ritėje indukuota elektra vėl generuos magnetinį lauką, kuris tada sulėtins magnetą ir nebegreitins jo kaip kai tai daroma apvedant elektrą į ritę (todėl baterijos dėka)...
Būtent šis stabdymas yra susijęs su energijos atgavimu, todėl leidžia sulėtinti transporto priemonės greitį atgaunant elektros energiją. Tačiau yra tam tikrų problemų.
Jei noriu atgauti energiją toliau judant stabilizuotu greičiu (t.y. hibridas), automobiliui varyti naudosiu šilumos variklį, o kaip generatorių – elektros variklį (dėka variklio judesių).
O jei nenoriu, kad variklyje būtų per daug stabdžių (dėl generatoriaus), srovę siunčiu į generatorių/variklį).
Kai stabdote, kompiuteris paskirsto jėgą tarp regeneracinio stabdžio ir įprastų diskinių stabdžių, tai vadinama „kombinuotu stabdymu“. Sunkumas ir dėl to pašalinimas staigus ir kitas reiškinys, galintis trukdyti vairavimui (blogai atlikus stabdymo pojūtį galima pagerinti).
Problema su akumuliatoriumi ir jo talpa.
Pirma bėda ta, kad akumuliatorius negali sugerti visos jai perduodamos energijos, turi įkrovimo limitą, neleidžiantį vienu metu įsileisti per daug sulčių. O su pilna baterija problema ta pati, nieko nevalgo!
Deja, kai akumuliatorius sugeria elektros energiją, atsiranda elektrinis pasipriešinimas, o būtent tada stabdymas yra stipriausias. Taigi, kuo daugiau „pumpuosime“ generuojamą elektros energiją (taigi ir didinsime elektrinę varžą), tuo stipresnis bus variklio stabdymas. Ir atvirkščiai, kuo labiau pajusite variklio stabdymą, tuo labiau tai reikš, kad jūsų akumuliatoriai kraunasi (tiksliau, variklis generuoja daug srovės).
Tačiau, kaip ką tik sakiau, akumuliatoriai turi absorbcijos ribą, todėl nepageidautina staigiai ir ilgai stabdyti, kad būtų galima įkrauti akumuliatorių. Pastarasis negalės jo pasisavinti, o perteklius bus išmestas į šiukšliadėžę ...
Problema susijusi su regeneracinio stabdymo progresyvumu
Kai kurie norėtų naudoti regeneracinį stabdymą kaip savo pagrindą ir todėl tikrai atsisakytų diskinių stabdžių, kurie yra prasti energetiškai. Bet, deja, pats elektros variklio veikimo principas neleidžia pasiekti šios funkcijos.
Iš tiesų, stabdymas yra dar stipresnis, kai skiriasi rotoriaus ir statoriaus greitis. Taigi, kuo labiau lėtėsite, tuo stabdymas bus mažesnis. Iš esmės šio proceso metu jūs negalite imobilizuoti automobilio, turite turėti papildomus įprastus stabdžius, kurie padėtų sustabdyti automobilį.
Su dviem sujungtomis ašimis (čia E-Tense / HYbrid4 PSA hibridizacija), kurių kiekviena turi elektrinį variklį, energijos atgavimą stabdymo metu galima padvigubinti. Žinoma, tai priklausys ir nuo baterijos šone esančios butelio kaklo... Jei pastarasis neturi didelio apetito, tai nelabai prasminga turėti du generatorius. Galima paminėti ir Q7 e-Tron, kurio keturi ratai Quattro dėka sujungti su elektros varikliu, tačiau šiuo atveju ant keturių ratų sumontuotas tik vienas elektros variklis, o ne du kaip schemoje (todėl turime tik vienas generatorius)
3) Baterija yra prisotinta arba grandinė perkaito
Kaip jau minėjome, kai akumuliatorius yra visiškai įkrautas arba per trumpą laiką sunaudoja per daug energijos (baterija negali įkrauti per dideliu greičiu), turime du sprendimus, kaip nepažeisti įrenginio:
- Pirmasis sprendimas yra paprastas, aš iškirpau viską ... Naudodamas jungiklį (valdomas galios elektronikos), nukirpau elektros grandinę, taip atidarydamas ją (kartoju tikslų terminą). Taip srovė nebeteka ir aš nebeturiu elektros ritėse ir todėl nebeturiu magnetinių laukų. Dėl to regeneracinis stabdymas nebeveikia ir transporto priemonė pajuda. Tarsi nebeturėčiau generatoriaus, todėl nebeturiu elektromagnetinės trinties, kuri sulėtina mano judančias mases.
- Antras sprendimas – srovę, su kuria nebežinome, ką daryti, nukreipti į rezistorius. Šie rezistoriai yra skirti tam ir, tiesą sakant, yra gana paprasti... Jų vaidmuo iš tikrųjų yra sugerti srovę ir išsklaidyti šią energiją kaip šilumą, taigi dėl Džaulio efekto. Šis įtaisas sunkvežimiuose naudojamas kaip pagalbiniai stabdžiai, be įprastų diskų / suportų. Todėl vietoj akumuliatoriaus įkrovimo srovę siunčiame į savotiškas „elektrines šiukšliadėžes“, kurios pastarąsias išsklaido šilumos pavidalu. Atkreipkite dėmesį, kad tai geriau nei diskinis stabdymas, nes esant tokiam pačiam stabdymo greičiui, reostatinis stabdys mažiau įkaista (elektromagnetinio stabdymo pavadinimas, kuris išsklaido savo energiją rezistoriuose).
Čia nupjauname grandinę ir viskas praranda savo elektromagnetines savybes (lyg susukčiau medžio gabalą plastikinėje ritėje, efekto nebėra)
Čia mes naudojame reostatinį stabdį, kuris
4) regeneracinės stabdymo jėgos moduliavimas
Tinkamai, elektrinėse transporto priemonėse dabar yra irklai, skirti reguliuoti grįžimo jėgą. Bet kaip padaryti, kad regeneracinis stabdymas būtų daugiau ar mažiau galingas? O kaip padaryti, kad nebūtų per galingas, kad vairavimas būtų pakenčiamas?
Na, o jei regeneraciniame režime 0 (be regeneracinio stabdymo) man tiesiog reikia išjungti grandinę, kad moduliuotų regeneracinį stabdymą, reikės ieškoti kito sprendimo.
Ir tarp jų mes galime grąžinti dalį srovės į ritę. Nes jei sulčių gamyba sukant magnetą ritėje sukelia pasipriešinimą, aš turėčiau daug mažiau (atsparumo), jei, kita vertus, sultis į spiralę suleisčiau pati. Kuo daugiau įpurškiu, tuo mažiau turėsiu stabdžių, o dar blogiau, jei įpurškiu per daug, baigiu pagreitinti (ir ten variklis tampa varikliu, o ne generatoriumi).
Todėl būtent srovės dalis, vėl įpurškiama į ritę, padarys regeneracinį stabdymą daugiau ar mažiau galingą.
Norėdami grįžti į laisvos eigos režimą, galime rasti net kitą sprendimą, be grandinės atjungimo, būtent, siųsti srovę (būtent tai, ko reikia), kad būtų jausmas, kad esame laisvos eigos režime... Šiek tiek panašiai, kai liekame termofikatoriaus pedalo viduryje, kad stovėtumėte pastoviu tempu.
Čia mes siunčiame šiek tiek elektros į apviją, kad sumažintume elektros variklio „variklio stabdį“ (tai iš tikrųjų nėra variklio stabdys, jei norime būti tikslūs). Netgi galime gauti laisvosios eigos efektą, jei atsiųsime pakankamai elektros, kad stabilizuotųsi greitis.
Visi komentarai ir reakcijos
paskutinis paskelbtas komentaras:
Reggan (Data: 2021 m., 07:15:01)
Sveiki,
Prieš kelias dienas „Kia“ atstovybėje turėjau susitikimą dėl mano 48000 m. Soul EV 2020 XNUMX km planinės priežiūros. Ã ?? mano didelis nustebimas, man patarė pakeisti visus priekinius stabdžius (diskus ir kaladėles), nes jie buvo baigti !!
Serviso vadovui pasakiau, kad tai neįmanoma, nes nuo pat pradžių maksimaliai išnaudojau rekuperacinius stabdžius. Jo atsakymas: elektromobilio stabdžiai susidėvi net greičiau nei įprasto automobilio !!
Tai tikrai juokinga. Skaitydamas jūsų paaiškinimą, kaip veikia regeneraciniai stabdžiai, gavau patvirtinimą, kad automobilis lėtina greitį naudodamas ne standartinius stabdžius.
Il J. 1 reakcija į šį komentarą:
- Administratorius SVETAINĖS ADMINISTRATORIUS (2021-07-15 08:09:43): Būti pardavėju ir sakyti, kad elektromobilis greičiau susidėvi stabdžius – vis dar riba.
Nes jei dėl pernelyg didelio tokio tipo transporto priemonių sunkumo logiškai nusidėvi greičiau, regeneracija pakeičia tendenciją.
Dabar galbūt 3 atkūrimo lygis lygiagrečiai naudoja stabdžius, kad dirbtinai padidintų variklio stabdį (taip panaudojama variklio ir stabdžių magnetinė jėga). Tokiu atveju galima suprasti, kodėl greičiau susidėvi stabdžiai. O dažnai naudojant regeneraciją, dėl to diskuose atsiras nemalonus karštis dėl nusidėvėjimo (kai mokomės vairuoti, mums sakoma, kad spaudimas stabdžiams turi būti stiprus, bet trumpas, kad apribotų kaitinimą).
Būtų puiku, jei savo akimis pamatytumėte šių elementų susidėvėjimą ir pamatytumėte, ar atstovybė nesusigundo daryti nelegaliais numeriais (mažai tikėtina, bet tiesa, kad „čia galime tuo suabejoti“).
(Patvirtinus jūsų įrašas bus matomas po komentaru)
Parašyk komentarą
Dėl priežiūros ir pataisymų aš:
