Elektriese regenerasie werking tydens rem en vertraging

'N Paar jaar gelede wat op konvensionele diesellokomotiewe bekendgestel word, word herstellende rem nou al hoe belangriker namate hibriede en elektriese voertuie meer demokraties word.

Kom ons kyk na die fundamentele aspekte van hierdie tegniek, wat dus gaan oor die verkryging van elektrisiteit uit beweging (of liewer kinetiese energie / traagheidskrag).

Die basiese beginsel

Of dit nou 'n termiese beeldhouer, 'n hibriede of 'n elektriese voertuig is, energieherwinning is nou oral.

In die geval van termiese beeldmasjiene, is die doel om die enjin af te laai deur die alternator so gereeld as moontlik af te skakel, waarvan die rol is om die loodsuurbattery te herlaai. Dus, om die enjin van die alternator-beperking te bevry, beteken dat brandstofbesparing en kragopwekking soveel as moontlik gegenereer sal word wanneer die voertuig op die enjinrem is, wanneer kinetiese energie eerder as enjinkrag gebruik kan word (wanneer stadiger of lank afgaan. helling sonder versnelling).

Vir hibriede en elektriese voertuie sal dit dieselfde wees, maar hierdie keer is die doel om die litiumbattery, wat op 'n veel groter grootte gekalibreer is, te herlaai.

Gebruik kinetiese energie deur stroom op te wek?

Die beginsel is wyd bekend en gedemokraties, maar ek moet vinnig daaroor terugkeer. As ek 'n spoel geleidende materiaal (koper die beste) met 'n magneet kruis, genereer dit 'n stroom in hierdie beroemde spoel. Dit is wat ons hier gaan doen, die beweging van die wiele van 'n lopende motor gebruik om die magneet te animeer en dus elektrisiteit op te wek wat in die batterye (m.a.w. die battery) herwin sal word. Maar as dit elementêr klink, sal u sien dat daar nog 'n paar subtiliteite is om van bewus te wees.

Regenerasie tydens rem / vertraging van hibriede en elektriese voertuie

Hierdie motors is toegerus met elektriese motors om hulle aan te dryf, daarom is dit wys om laasgenoemde se omkeerbaarheid te gebruik, naamlik dat die enjin sleep as dit sap ontvang en dat dit energie lewer as dit meganies aangedryf word deur 'n eksterne krag (hier het 'n motor begin met draai wiele).

Laat ons nou 'n bietjie meer spesifiek kyk (maar bly skematies) wat dit gee, met 'n paar situasies.

1) Motormodus

Kom ons begin met die klassieke gebruik van 'n elektriese motor, sodat ons die stroom sirkuleer in 'n spoel langs die magneet. Hierdie sirkulasie van stroom in die elektriese draad veroorsaak 'n elektromagnetiese veld rondom die spoel, wat dan op die magneet inwerk (en dit dus laat beweeg). Deur hierdie ding slim te ontwerp (toegedraai in 'n spoel met 'n roterende magneet binne), kan u 'n elektriese motor kry wat die as draai, solank die stroom daarop toegepas word.

Dit is die 'kragbeheerder' / 'kragelektronika' wat verantwoordelik is vir die geleiding en beheer van die vloei van elektrisiteit (dit kies die oordrag na die battery, die motor teen 'n sekere spanning, ens.), Daarom is dit van kritieke belang. rol, aangesien dit die motor toelaat om in die "enjin" of "generator" modus te wees.

Hier het ek 'n sintetiese en vereenvoudigde stroombaan van hierdie toestel met 'n enkelfasige motor ontwikkel om dit makliker te verstaan ​​('n driefase werk op dieselfde beginsel, maar drie spoele kan dinge tevergeefs bemoeilik, en visueel is dit dus makliker in 'n enkelfase).

Die battery loop op gelykstroom, maar die elektriese motor nie, so 'n omskakelaar en 'n gelykrigter is nodig. Power Electric is 'n toestel om stroom te versprei en te doseer.

2) opwekker / energieherwinningsmodus

Daarom sal ons in die generatormodus die teenoorgestelde proses doen, dit wil sê die stroom wat van die spoel kom, na die battery stuur.

Maar terug na die spesifieke geval, my motor versnel tot 100 km / h danksy 'n hitte -enjin (olieverbruik) of 'n elektriese enjin (batteryverbruik). Ek het dus kinetiese energie verkry wat verband hou met hierdie 100 km / h, en ek wil hierdie energie omskakel in elektrisiteit ...

So daarvoor sal ek ophou om stroom van die battery na die elektriese motor te stuur, die logika wat ek wil vertraag (dus die teenoorgestelde sal my laat versnel). In plaas daarvan sal die kragelektronika die vloei van energie omkeer, dit wil sê al die elektrisiteit wat deur die enjin geproduseer word na die batterye stuur.

Die eenvoudige feit dat die wiele die magneet laat draai, veroorsaak dat elektrisiteit in die spoel opgewek word. En hierdie elektrisiteit wat in die spoel veroorsaak word, sal weer 'n magnetiese veld opwek, wat dan die magneet vertraag en dit nie meer sal versnel soos wanneer dit gedoen word deur elektrisiteit op die spoel toe te pas nie (dus danksy die battery) ...

Dit is hierdie rem wat verband hou met energieherwinning en dus die voertuig laat vertraag terwyl hy elektrisiteit herwin. Maar daar is 'n paar probleme.

As ek energie wil herwin terwyl ek aanhou beweeg teen 'n gestabiliseerde spoed (d.w.s. hibriede), sal ek 'n hitte-enjin gebruik om die motor aan te dryf en 'n elektriese motor as 'n kragopwekker (danksy die bewegings van die enjin).

En as ek nie wil hê die motor moet te veel remme hê nie (as gevolg van die kragopwekker), stuur ek die stroom na die kragopwekker / motor).

Wanneer jy rem, versprei die rekenaar die krag tussen die regeneratiewe rem en konvensionele skyfremme, dit word "gekombineerde rem" genoem. Moeilikheid en dus uitskakeling van die skielike en ander verskynsel wat die bestuur kan belemmer (as dit sleg gedoen word, kan die remgevoel verbeter word).

'N Probleem met die battery en sy kapasiteit.

Die eerste probleem is dat die battery nie al die energie wat na hom oorgedra word kan absorbeer nie, dit het 'n ladingslimiet wat keer dat te veel sap gelyktydig ingespuit word. En met 'n vol battery is die probleem dieselfde: dit eet niks!

Ongelukkig, wanneer die battery elektrisiteit absorbeer, vind elektriese weerstand plaas, en dit is wanneer rem die ergste is. Dus, hoe meer ons die opgewekte elektrisiteit “pomp” (en dus deur die elektriese weerstand te verhoog), hoe sterker sal die enjinrem wees. Omgekeerd, hoe meer jy voel hoe die enjin rem, hoe meer sal dit beteken dat jou batterye laai (of liewer, die enjin genereer baie stroom).

Maar, soos ek nou net gesê het, batterye het 'n absorpsielimiet, en daarom is dit ongewens om skielike en langdurige rem te doen om die battery te herlaai. Laasgenoemde sal dit nie kan toepas nie, en die oorskot word in die asblik gegooi ...

Die probleem hou verband met die progressiwiteit van regeneratiewe rem

Sommige wil regeneratiewe remme as hul primêre gebruik gebruik, en daarom moet hulle beslis ontslae raak van die skyfremme wat baie swak is. Maar ongelukkig verhoed die werkingsbeginsel van die elektriese motor toegang tot hierdie funksie.

Die rem is inderdaad sterker as daar 'n snelheidsverskil tussen die rotor en die stator is. Dus, hoe meer u vertraag, hoe minder kragtig sal die rem wees. Basies kan u die motor nie deur hierdie proses immobiliseer nie; u moet ekstra normale remme hê om die motor te stop.

Met twee gekoppelde asse (hier E-Tense / HYbrid4 PSA-hibridisering), elk met 'n elektriese motor, kan die energieherwinning tydens remme verdubbel word. Dit sal natuurlik ook afhang van die bottelnek aan die kant van die battery ... As laasgenoemde nie baie eetlus het nie, maak dit nie veel sin om twee kragopwekkers te hê nie. Ons kan ook die Q7 e-Tron noem, wie se vier wiele danksy die Quattro aan 'n elektriese motor gekoppel is, maar in hierdie geval is net een elektriese motor op die vier wiele geïnstalleer, nie twee soos in die diagram nie (so ons het net een kragopwekker)

3) Die battery is versadig of die stroombaan is oorverhit

Soos ons gesê het, het ons twee oplossings om die toestel te beskadig:

• Die eerste oplossing is eenvoudig, ek sny alles uit ... Met 'n skakelaar (beheer deur die kragelektronika) sny ek die elektriese stroombaan en maak dit oop (ek herhaal die presiese term). Op hierdie manier vloei die stroom nie meer nie en het ek nie meer elektrisiteit in die spoele nie en daarom het ek nie meer magnetiese velde nie. Gevolglik werk regeneratiewe rem nie meer nie en die voertuig kus. Asof ek nie meer 'n kragopwekker het nie, en daarom het ek nie meer elektromagnetiese wrywing wat my bewegende massas vertraag nie.
• Die tweede oplossing is om die stroom, waarmee ons nie meer weet wat om te doen nie, na die resistors te lei. Hierdie weerstande is hiervoor ontwerp, en om eerlik te wees, is dit redelik eenvoudig ... Hulle rol is eintlik om stroom op te neem en hierdie energie as hitte af te breek, danksy die Joule -effek. Hierdie toestel word op vragmotors gebruik as hulpremme bykomend tot konvensionele skywe / kalipers. Daarom, in plaas van om die battery te laai, stuur ons stroom in 'n soort 'elektriese asblikke' wat laasgenoemde in die vorm van hitte verdryf. Let daarop dat dit beter is as skyfremme, want teen dieselfde remtempo verhit die reostaatrem minder ('n naam wat gegee word aan elektromagnetiese rem, wat sy energie in resistors versprei).

Hier sny ons die stroombaan en alles verloor sy elektromagnetiese eienskappe (dit is asof ek 'n stuk hout in 'n plastiekrol draai, die effek is weg)

Hier gebruik ons ​​'n reostaatrem wat

4) modulasie van regeneratiewe remkrag

Gepas, elektriese voertuie het nou spane om die krag van die terugkeer aan te pas. Maar hoe maak jy regeneratiewe rem meer of minder kragtig? En hoe om dit so te maak dat dit nie te kragtig is nie, sodat die bestuur draaglik is?

As ek in die regeneratiewe modus 0 (geen regeneratiewe rem nie) net die kring moet afskakel om die regeneratiewe rem te moduleer, moet 'n ander oplossing gevind word.

En onder hulle kan ons dan 'n deel van die stroom na die spoel teruggee. Want as die produksie van sap deur die magneet in die spoel te draai weerstand veroorsaak, sou ek baie minder (weerstand) hê as ek aan die ander kant self die sap in die spoel spuit. Hoe meer ek inspuit, hoe minder remme sal ek hê, en nog erger, as ek te veel inspuit, versnel ek (en daar word die enjin die enjin, nie die kragopwekker nie).

Daarom is dit die fraksie van die stroom wat weer in die spoel ingebring word, wat die regeneratiewe rem min of meer kragtig sal maak.

Om terug te keer na vryloopmodus, kan ons selfs 'n ander oplossing vind behalwe om die stroombaan te ontkoppel, naamlik stroom stuur (presies wat nodig is) om die gevoel te hê dat ons in vryloopmodus is ... 'n Bietjie soos wanneer ons in die middel van die pedaal op die termiese vir parkering teen 'n bestendige pas.

Hier stuur ons elektrisiteit in die wikkeling om die 'enjinrem' van die elektriese motor te verminder (dit is eintlik nie 'n enjinrem nie, as ons presies wil wees). Ons kan selfs 'n vryloop-effek kry as ons genoeg elektrisiteit stuur om die spoed te stabiliseer.

Alle kommentaar en reaksies

Dernier kommentaar geplaas:

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

hallo,

'n Paar dae gelede het ek 'n vergadering by 'n Kia-handelaar gehad oor die geskeduleerde instandhouding van my 48000 Soul EV 2020 XNUMX km. Ã ?? my groot verrassing, ek is aangeraai om alle voorremme (skywe en pads) te vervang, want hulle was klaar !!

Ek het vir die diensbestuurder gesê dat dit nie moontlik is nie, want ek het van die begin af die meeste van die herstelremme gebruik. Sy antwoord: 'n elektriese motor se remme raak selfs vinniger as 'n gewone motor !!

Dit is regtig snaaks. Toe ek u verduideliking lees van hoe regenererende remme werk, het ek die bevestiging gekry dat die motor stadiger ry met 'n ander proses as standaardremme.

Il J. 1 reaksie (s) op hierdie opmerking:

• Administrator WERKBESTUURDER (2021-07-15 08:09:43): Om 'n handelaar te wees en te sê dat 'n elektriese motor vinniger remme verslyt, is steeds die limiet.

  Want as die oormatige erns van hierdie tipe voertuie logieserwys tot vinniger slytasie sou lei, keer regenerasie die neiging om.

  Miskien gebruik die herwinningsvlak 3 die remme parallel om die enjinrem kunsmatig te verhoog (dus met behulp van die magnetiese krag van die enjin en remme). In hierdie geval kan u verstaan ​​waarom die remme vinniger verslyt. En as die regenerasie gereeld gebruik word, veroorsaak dit dat die remme lang druk op die skywe met onaangename hitte as gevolg van slytasie (as ons leer om te ry, word ons meegedeel dat die druk op die remme sterk moet wees, maar kort om die verhitting te beperk).

  Dit sal goed wees as u die slytasie van hierdie elemente met u eie oë sien om te sien of die handelaar in die versoeking kom om onwettige getalle te maak (onwaarskynlik, maar dit is waar dat 'hier kan ons twyfel').

(U plasing sal na verifikasie onder die opmerking sigbaar wees)

Skryf 'n opmerking

Vir onderhoud en herstelwerk, sal ek: