制動、減速時的電動再生動作
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制動、減速時的電動再生動作

制動、減速時的電動再生動作

幾年前在傳統內燃機車上引入的再生製動現在變得越來越重要,因為混合動力和電動汽車變得更加民主。


所以讓我們來看看這項技術的基本方面,因此,它是關於從運動(或者更確切地說是動能/慣性力)中獲取電力。

基本原理

無論是熱成像儀、混合動力車還是電動汽車,能量回收現在無處不在。


對於熱成像機,目標是通過盡可能頻繁地關閉交流發電機來卸載發動機,其作用是為鉛酸電池充電。 因此,將發動機從交流發電機的限制中解放出來意味著當車輛處於發動機制動狀態時,可以使用動能而不是發動機動力(當減速或長時間減速時)時,將盡可能地節省燃料和發電。沒有加速度的斜率)。

對於混合動力汽車和電動汽車,這將是相同的,但這次的目標是為鋰電池充電,鋰電池的校準尺寸要大得多。

通過產生電流來使用動能?

該原則廣為人知且民主化,但我必須盡快回到它。 當我用磁鐵穿過導電材料線圈(最好是銅)時,它會在這個著名的線圈中產生電流。 這就是我們在這裡要做的,使用正在行駛的汽車車輪的運動來激活磁鐵,從而產生將在電池(即電池)中回收的電力。 但是,如果這聽起來很基本,您會發現還有一些需要注意的微妙之處。

混合動力和電動汽車製動/減速期間的再生

這些汽車配備了電動機來驅動它們,因此使用後者的可逆性是明智的,即發動機在接收到汁液時進行牽引,如果由外力機械驅動則提供能量(這裡是汽車啟動有紡車)。

所以現在讓我們更具體地看一下(但保持示意性)這給出了什麼,有一些情況。

1) 電機模式

讓我們從電動機的經典使用開始,因此我們在位於磁鐵旁邊的線圈中循環電流。 電線中的電流循環會在線圈周圍感應出電磁場,然後作用於磁鐵(從而使其移動)。 通過巧妙地設計這個東西(包裹在一個線圈中,裡面有一個旋轉磁鐵),你可以得到一個電動機,只要向它施加電流,它就可以旋轉軸。

正是“電源控制器”/“電力電子設備”負責路由和控制電流(它選擇傳輸到電池、特定電壓下的電機等),因此它至關重要。 角色,因為正是它允許引擎處於“引擎”或“發電機”模式。

我在這裡開發了一個帶有單相電機的設備的合成和簡化電路,以使其更容易理解(三相工作原理相同,但三個線圈會使事情變得徒勞,因此在視覺上更容易單相)。


電池靠直流電運行,但電動機沒有,因此需要一個逆變器和一個整流器。 Power electric是一種分配和計量電流的裝置。

2) 發電機/能量回收模式

因此,在發電機模式下,我們會做相反的過程,即將來自線圈的電流發送到電池。

但回到具體案例,我的車由於熱機(油耗)或電動發動機(耗電)加速到 100 公里/小時。 所以,我獲得了與這 100 公里/小時相關的動能,我想將這種能量轉化為電能......


因此,為此我將停止將電流從電池發送到電動機,這是我想要減慢的邏輯(因此相反會使我加速)。 相反,電力電子設備將反轉能量流動的方向,即將發動機產生的所有電力輸送到電池。


事實上,輪子使磁鐵旋轉這個簡單的事實會導致線圈產生電力。 線圈中感應出的電流將再次產生磁場,然後會減慢磁鐵的速度,不再像通過向線圈通電那樣加速磁鐵(因此要歸功於電池)......


正是這種制動與能量回收相關聯,因此允許車輛在回收電力的同時減速。 但是有一些問題。

如果我想在繼續以穩定的速度行駛(即混合動力)的同時回收能量,我將使用熱機來推動汽車和電動機作為發電機(多虧了發動機的運動)。


如果我不希望發動機有太多剎車(由於發電機),我將電流發送到發電機/電動機)。

當您剎車時,計算機會在再生製動和傳統盤式製動器之間分配力,這稱為“組合製動”。 困難並因此消除可能干擾駕駛的突然和其他現象(如果做得不好,可以改善製動感覺)。

電池及其容量有問題。

第一個問題是電池不能吸收所有傳遞給它的能量,它有一個充電限制,可以防止同時注入過多的果汁。 而且電池滿了,問題是一樣的,它不吃任何東西!


不幸的是,當電池吸電時,就會產生電阻,此時制動最為嚴重。 因此,我們“泵送”產生的電力越多(因此,通過增加電阻),發動機制動就越強。 相反,您越感覺到發動機制動,就意味著您的電池正在充電(或者更確切地說,發動機正在產生大量電流)。


但是,正如我剛才所說,電池是有吸收極限的,因此不希望通過突然和長時間的製動來為電池充電。 後者將無法佔用,多餘的將被扔進垃圾桶......

問題與再生製動的漸進性有關

有些人想使用再生製動作為他們的主要製動方式,因此絕對不需要盤式製動器,因為盤式製動器在能量上很差。 但是,不幸的是,電動機的工作原理阻止了使用此功能。


實際上,當轉子和定子之間存在速度差異時,制動會更強。 因此,您減速得越多,制動力度就越小。 基本上,你不能通過這個過程來固定汽車,你必須有額外的正常剎車來幫助停止汽車。


使用兩個耦合車軸(此處為 E-Tense / HYbrid4 PSA 混合動力車),每個車軸都配有一個電動機,制動期間的能量回收可以加倍。 當然,這也要看電池一側的瓶頸了……如果後者胃口不大,兩台發電機也沒多大意義。 我們還可以提到 Q7 e-Tron,由於 Quattro,它的四個輪子連接到一個電動機,但在這種情況下,四個輪子上只安裝了一個電動機,而不是圖中的兩個(所以我們只有一台發電機)

3)電池飽和或電路過熱

正如我們所說,當電池充滿電,或者在太短的時間內消耗太多電量(電池不能以過高的速度充電),我們有兩種解決方案來避免損壞設備:

  • 第一個解決方案很簡單,我切斷了一切......在開關(由電力電子設備控制)的幫助下,我切斷了電路,從而使其打開(我重複了確切的術語)。 這樣電流不再流動,線圈中不再有電,因此我不再有磁場。 結果,再生製動不再起作用,車輛滑行。 好像我不再有發電機,因此我不再有使移動質量減慢的電磁摩擦。
  • 第二種解決方案是引導我們不再知道如何處理電阻器的電流。 這些電阻器是為此而設計的,老實說,它們非常簡單......它們的作用實際上是吸收電流並將能量以熱量的形式消散,因此要歸功於焦耳效應。 除了傳統的盤式/卡鉗外,該裝置還用作卡車的輔助制動器。 因此,我們不是給電池充電,而是將電流送入一種“電動垃圾桶”,以熱量的形式散發後者。 請注意,這比盤式製動要好,因為在相同的製動速率下,變阻器製動器發熱更少(電磁制動的名稱,它在電阻器中耗散其能量)。


在這裡,我們切斷了電路,一切都失去了電磁特性(就像我在塑料線圈中扭曲一塊木頭,效果不再存在)


這裡我們使用變阻器製動器

4) 再生製動力的調製

制動、減速時的電動再生動作

恰如其分的是,電動汽車現在配備了用於調節返迴力的撥片。 但是你如何使再生製動或多或少的強大? 以及如何讓它不至於太強大,讓駕駛可以忍受?


好吧,如果在再生模式 0(無再生製動)下我只需要斷開電路以調節再生製動,則需要找到另一種解決方案。


其中,我們可以將一些電流返回到線圈。 因為如果通過旋轉線圈中的磁鐵生產果汁會引起阻力,另一方面,如果我自己將果汁注入線圈,我的(阻力)就會小得多。 我注入的越多,我的剎車就越少,更糟糕的是,如果我注入太多,我最終會加速(在那裡,發動機變成了發動機,而不是發電機)。


因此,重新註入線圈的電流的一部分將使再生製動或多或少強大。


回到續流模式,我們甚至可以找到除了斷開電路之外的另一種解決方案,即發送電流(正是需要的),以便有我們處於續流模式的感覺......有點像我們停留在中間踏板上的熱用於以穩定的速度停車。


在這裡,我們將一些電力送入繞組以減少電動機的“發動機制動”(如果我們想要精確的話,它實際上不是發動機制動)。 如果我們發送足夠的電力來穩定速度,我們甚至可以獲得飛輪效應。

所有評論和反應

丹尼爾的 發表評論:

雷根 (日期:2021 年 07:15:01)

你好,

幾天前,我在起亞經銷商處開會,討論了我的 48000 Soul EV 2020 公里的定期維護。 一種 ?? 令我大吃一驚的是,有人建議我更換所有前製動器(制動盤和剎車片),因為它們已經完成了!!

我告訴服務經理這是不可能的,因為我從一開始就充分利用了恢復性制動器。 他的回答是:電動汽車的剎車比普通汽車磨損得更快!!

這真的很有趣。 閱讀您對再生製動器工作原理的解釋後,我收到確認汽車正在使用標準制動器以外的過程減速。

伊爾我。 1 對此評論的反應:

  • 管理員 站點管理員 (2021-07-15 08:09:43): 作為經銷商,說電動車剎車磨損快,這仍然是極限。

    因為如果這種類型的車輛過分嚴重在邏輯上會導致更快的磨損,那麼再生就會逆轉這一趨勢。

    現在,也許恢復級別 3 使用並行製動器來人為地增加發動機制動(從而使用發動機和製動器的磁力)。 在這種情況下,您可以理解為什麼剎車磨損得更快。 並且隨著再生的頻繁使用,這將導致在製動盤上長時間填充,並且由於磨損而產生令人不快的熱量(當我們學習駕駛時,我們被告知制動器上的壓力必須很大,但要短以限制加熱)。

    如果您親眼看到這些元素的磨損,看看經銷商是否想製造非法數字,那就太好了(不太可能,但確實“在這裡我們可以懷疑”)。

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