Operasi regenerasi listrik selama pengereman dan deselerasi

Diperkenalkan beberapa tahun yang lalu pada lokomotif diesel konvensional, pengereman regeneratif kini menjadi semakin penting karena kendaraan hibrida dan listrik menjadi lebih demokratis.

Jadi mari kita lihat aspek mendasar dari teknik ini, yang, oleh karena itu, adalah tentang mendapatkan listrik dari gerak (atau lebih tepatnya energi kinetik / gaya inersia).

Prinsip dasarnya

Baik itu pencitraan termal, hibrida, atau kendaraan listrik, pemulihan energi sekarang ada di mana-mana.

Dalam kasus mesin pencitraan termal, tujuannya adalah untuk membongkar mesin dengan mematikan alternator sesering mungkin, yang perannya adalah untuk mengisi ulang baterai timbal-asam. Dengan demikian, membebaskan mesin dari batasan alternator berarti penghematan bahan bakar dan pembangkit listrik akan dihasilkan sebanyak mungkin ketika kendaraan di rem mesin, ketika energi kinetik dapat digunakan daripada tenaga mesin (saat melambat atau turun lama). kemiringan tanpa percepatan).

Untuk kendaraan hibrida dan listrik, itu akan sama, tetapi kali ini tujuannya adalah untuk mengisi ulang baterai lithium, yang dikalibrasi pada ukuran yang jauh lebih besar.

Menggunakan energi kinetik dengan menghasilkan arus?

Prinsipnya dikenal luas dan didemokratisasi, tetapi saya harus segera kembali ke sana. Ketika saya melintasi kumparan bahan konduktif (tembaga adalah yang terbaik) dengan magnet, itu menghasilkan arus dalam kumparan yang terkenal ini. Inilah yang akan kita lakukan di sini, menggunakan gerakan roda mobil yang sedang berjalan untuk menghidupkan magnet dan oleh karena itu menghasilkan listrik yang akan dipulihkan dalam baterai (yaitu baterai). Tetapi jika kedengarannya dasar, Anda akan melihat bahwa ada beberapa seluk-beluk yang harus diperhatikan.

Regenerasi saat pengereman / perlambatan kendaraan hibrida dan listrik

Mobil-mobil ini dilengkapi dengan motor listrik untuk menggerakkannya, jadi adalah bijaksana untuk menggunakan reversibilitas yang terakhir, yaitu bahwa mesin menarik jika menerima jus, dan memberikan energi jika digerakkan secara mekanis oleh kekuatan eksternal (di sini mobil mulai dengan roda berputar).

Jadi sekarang mari kita lihat sedikit lebih spesifik (tetapi tetap skematis) apa yang diberikannya, dengan beberapa situasi.

1) Modus bermotor

Mari kita mulai dengan penggunaan klasik motor listrik, jadi kita mensirkulasikan arus dalam kumparan yang terletak di sebelah magnet. Sirkulasi arus dalam kabel listrik ini akan menginduksi medan elektromagnetik di sekitar koil, yang kemudian bekerja pada magnet (dan karenanya membuatnya bergerak). Dengan merancang benda ini dengan cerdik (dibungkus dalam kumparan dengan magnet berputar di dalamnya), Anda bisa mendapatkan motor listrik yang memutar poros selama arus diterapkan padanya.

Ini adalah "pengontrol daya" / "elektronika daya" yang bertanggung jawab untuk mengarahkan dan mengendalikan aliran listrik (memilih transfer ke baterai, motor pada tegangan tertentu, dll.), jadi sangat penting. peran, karena itulah yang memungkinkan mesin berada dalam mode "mesin" atau "generator".

Di sini saya telah mengembangkan sirkuit sintetis dan disederhanakan dari perangkat ini dengan motor fase tunggal untuk membuatnya lebih mudah dipahami (tiga fase bekerja dengan prinsip yang sama, tetapi tiga gulungan dapat memperumit hal-hal dengan sia-sia, dan karena itu secara visual lebih mudah dalam satu fase).

Baterai bekerja dengan arus searah, tetapi motor listrik tidak, sehingga diperlukan inverter dan penyearah. Tenaga listrik adalah perangkat untuk mendistribusikan dan mengukur arus.

2) Mode pemulihan generator / energi

Oleh karena itu, pada mode generator, kita akan melakukan proses sebaliknya, yaitu mengirimkan arus yang berasal dari koil ke baterai.

Tapi kembali ke kasus spesifik, mobil saya berakselerasi hingga 100 km/jam berkat mesin panas (konsumsi oli) atau mesin listrik (konsumsi baterai). Jadi, saya telah memperoleh energi kinetik yang terkait dengan 100 km / jam ini, dan saya ingin mengubah energi ini menjadi listrik ...

Jadi untuk ini saya akan menghentikan pengiriman arus dari baterai ke motor listrik, logikanya saya ingin memperlambat (maka sebaliknya akan membuat saya mempercepat). Sebaliknya, elektronika daya akan membalikkan arah aliran energi, yaitu mengarahkan semua listrik yang dihasilkan oleh mesin ke baterai.

Memang, fakta sederhana bahwa roda membuat magnet berputar menyebabkan listrik dibangkitkan dalam kumparan. Dan listrik yang diinduksi dalam kumparan ini akan kembali menghasilkan medan magnet, yang kemudian akan memperlambat magnet dan tidak lagi mempercepatnya seperti ketika dilakukan dengan menerapkan listrik ke kumparan (oleh karena itu berkat baterai) ...

Pengereman inilah yang dikaitkan dengan pemulihan energi dan oleh karena itu memungkinkan kendaraan melambat saat memulihkan listrik. Tapi ada beberapa masalah.

Jika saya ingin memulihkan energi sambil terus bergerak dengan kecepatan yang stabil (yaitu hybrid), saya akan menggunakan mesin panas untuk menggerakkan mobil dan motor listrik sebagai generator (berkat pergerakan mesin).

Dan jika saya tidak ingin mesin terlalu banyak direm (karena genset), saya kirim arus ke genset/motor).

Saat Anda mengerem, komputer mendistribusikan gaya antara rem regeneratif dan rem cakram konvensional, ini disebut "pengereman kombinasi". Kesulitan dan karena itu menghilangkan fenomena tiba-tiba dan lainnya yang dapat mengganggu mengemudi (bila dilakukan dengan buruk, rasa pengereman dapat ditingkatkan).

Masalah dengan baterai dan kapasitasnya.

Masalah pertama adalah baterai tidak dapat menyerap semua energi yang ditransfer ke sana, baterai memiliki batas pengisian yang mencegah terlalu banyak jus disuntikkan pada saat yang bersamaan. Dan dengan baterai penuh, masalahnya sama, tidak makan apa-apa!

Sayangnya, saat baterai menyerap listrik, terjadi hambatan listrik, dan saat inilah pengereman paling parah. Jadi, semakin kita "memompa" listrik yang dihasilkan (dan, oleh karena itu, dengan meningkatkan hambatan listrik), semakin kuat pengereman mesin. Sebaliknya, semakin Anda merasakan pengereman mesin, semakin berarti baterai Anda sedang diisi (atau lebih tepatnya, mesin menghasilkan banyak arus).

Tapi, seperti yang baru saja saya katakan, baterai memiliki batas penyerapan, oleh karena itu tidak disarankan untuk melakukan pengereman mendadak dan berkepanjangan untuk mengisi ulang baterai. Yang terakhir tidak akan bisa mengambilnya, dan kelebihannya akan dibuang ke tempat sampah ...

Masalahnya terkait dengan progresifitas pengereman regeneratif

Beberapa ingin menggunakan pengereman regeneratif sebagai yang utama dan oleh karena itu pasti membuang rem cakram, yang sangat buruk. Namun, sayangnya, prinsip pengoperasian motor listrik mencegah akses ke fungsi ini.

Memang, pengereman semakin kuat ketika ada perbedaan kecepatan antara rotor dan stator. Jadi, semakin Anda mengurangi kecepatan, pengereman akan semakin berkurang. Pada dasarnya, Anda tidak dapat melumpuhkan mobil melalui proses ini, Anda harus memiliki rem normal tambahan untuk membantu menghentikan mobil.

Dengan dua gandar berpasangan (di sini hibridisasi E-Tense / HYbrid4 PSA), masing-masing dengan motor listrik, pemulihan energi selama pengereman dapat berlipat ganda. Tentu saja, ini juga akan tergantung pada kemacetan di sisi baterai ... Jika yang terakhir tidak memiliki banyak nafsu makan, tidak masuk akal untuk memiliki dua generator. Kami juga dapat menyebutkan Q7 e-Tron, yang keempat rodanya terhubung ke motor listrik berkat Quattro, tetapi dalam hal ini hanya satu motor listrik yang dipasang di empat roda, bukan dua seperti pada diagram (jadi kami hanya memiliki satu pembangkit)

3) Baterai jenuh atau sirkuit terlalu panas

Seperti yang kami katakan, ketika baterai terisi penuh, atau menghabiskan terlalu banyak daya dalam waktu yang terlalu singkat (baterai tidak dapat mengisi daya dengan kecepatan terlalu tinggi), kami memiliki dua solusi untuk menghindari kerusakan perangkat:

• Solusi pertama sederhana, saya memotong semuanya ... Dengan bantuan sakelar (dikontrol oleh elektronika daya), saya memotong sirkuit listrik, sehingga membuatnya terbuka (saya ulangi istilah yang tepat). Dengan cara ini arus tidak lagi mengalir dan saya tidak lagi memiliki listrik di kumparan dan karena itu saya tidak lagi memiliki medan magnet. Akibatnya, pengereman regeneratif tidak lagi berfungsi dan kendaraan meluncur. Seolah-olah saya tidak lagi memiliki generator, dan karena itu saya tidak lagi memiliki gesekan elektromagnetik yang memperlambat massa saya yang bergerak.
• Solusi kedua adalah mengarahkan arus yang kita tidak tahu lagi apa yang harus dilakukan pada resistor. Resistor ini dirancang untuk ini, dan sejujurnya, mereka cukup sederhana ... Peran mereka benar-benar menyerap arus dan membuang energi ini sebagai panas, berkat efek Joule. Perangkat ini digunakan pada truk sebagai rem tambahan selain cakram / kaliper konvensional. Oleh karena itu, alih-alih mengisi baterai, kami mengirim arus ke semacam "tong sampah listrik" yang membuang yang terakhir dalam bentuk panas. Perhatikan bahwa ini lebih baik daripada pengereman cakram karena pada kecepatan pengereman yang sama, rem rheostat memanas lebih sedikit (nama yang diberikan untuk pengereman elektromagnetik, yang membuang energinya dalam resistor).

Di sini kita memotong sirkuit dan semuanya kehilangan sifat elektromagnetiknya (seolah-olah saya memutar sepotong kayu dalam gulungan plastik, efeknya tidak ada lagi)

Di sini kita menggunakan rem rheostat yang

4) modulasi gaya pengereman regeneratif

Tepatnya, kendaraan listrik sekarang memiliki dayung untuk menyesuaikan kekuatan pengembalian. Tapi bagaimana Anda membuat pengereman regeneratif lebih atau kurang kuat? Dan bagaimana cara membuatnya agar tidak terlalu bertenaga, sehingga pengendaraan bisa tertahankan?

Nah, jika dalam mode regeneratif 0 (tidak ada pengereman regeneratif) saya hanya perlu mematikan sirkuit untuk memodulasi pengereman regeneratif, solusi lain perlu ditemukan.

Dan di antara mereka, kita kemudian dapat mengembalikan sebagian arus ke koil. Karena jika produksi jus dengan memutar magnet pada kumparan menyebabkan resistensi, saya akan memiliki jauh lebih sedikit (resistensi) jika, di sisi lain, saya menyuntikkan jus ke dalam kumparan sendiri. Semakin banyak saya menyuntikkan, semakin sedikit rem yang saya miliki, dan lebih buruk lagi, jika saya menyuntikkan terlalu banyak, saya akhirnya mempercepat (dan di sana, mesin menjadi mesin, bukan generator).

Oleh karena itu, sebagian kecil dari arus yang disuntikkan kembali ke dalam koil yang akan membuat pengereman regeneratif lebih atau kurang kuat.

Untuk kembali ke mode freewheel, kita bahkan bisa mencari solusi lain selain memutuskan rangkaian, yaitu mengirim arus (persis apa yang dibutuhkan) agar kita merasa bahwa kita berada dalam mode freewheeling... Sedikit seperti ketika kita tinggal di mode freewheeling. tengah pedal pada termal untuk parkir dengan kecepatan tetap.

Di sini kami mengirimkan beberapa listrik ke belitan untuk mengurangi "rem mesin" motor listrik (ini sebenarnya bukan rem mesin, jika kami ingin lebih tepatnya). Kita bahkan bisa mendapatkan efek freewheel jika kita mengirimkan listrik yang cukup untuk menstabilkan kecepatan.

Semua komentar dan reaksi

Dernier komentar yang diposting:

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

Hai,

Beberapa hari yang lalu, saya mengadakan pertemuan di dealer Kia tentang jadwal perawatan Soul EV 48000 saya 2020 km. A ?? kejutan besar saya, saya disarankan untuk mengganti semua rem depan (cakram dan bantalan) karena sudah selesai !!

Saya memberi tahu manajer layanan bahwa ini tidak mungkin karena saya memanfaatkan rem pemulihan sebaik-baiknya sejak awal. Jawabannya: rem mobil listrik aus lebih cepat dari mobil biasa!!

Ini benar-benar lucu. Membaca penjelasan Anda tentang cara kerja rem regeneratif, saya menerima konfirmasi bahwa mobil melambat menggunakan proses selain rem standar.

Il J 1 reaksi terhadap komentar ini:

• Admin ADMINISTRATOR SITUS (2021-07-15 08:09:43): Menjadi dealer dan mengatakan bahwa mobil listrik lebih cepat aus masih merupakan batasnya.

  Karena jika tingkat keparahan yang berlebihan dari jenis kendaraan ini secara logis mengarah pada keausan yang lebih cepat, regenerasi membalikkan tren.

  Sekarang, mungkin pemulihan level 3 menggunakan rem secara paralel untuk meningkatkan rem mesin secara artifisial (sehingga menggunakan gaya magnet mesin dan rem). Dalam hal ini, Anda dapat memahami mengapa rem lebih cepat aus. Dan dengan seringnya penggunaan regenerasi, ini akan menyebabkan bantalan yang lama menekan cakram dengan panas yang tidak menyenangkan dari keausan (ketika kita belajar mengemudi, kita diberitahu bahwa tekanan pada rem harus kuat, tetapi pendek untuk membatasi pemanasan).

  Alangkah baiknya jika Anda melihat keausan elemen-elemen ini dengan mata kepala sendiri untuk melihat apakah dealer tergoda untuk membuat nomor ilegal (tidak mungkin, tetapi memang benar bahwa "di sini kita dapat meragukannya").

(Pos Anda akan terlihat di bawah komentar setelah verifikasi)

Menulis komentar

Untuk pemeliharaan dan perbaikan, saya akan: