Frenleme ve yavaşlama sırasında elektrikli rejenerasyon işlemi
Içerik
Birkaç yıl önce geleneksel dizel lokomotiflerde tanıtılan rejeneratif frenleme, hibrit ve elektrikli araçlar daha demokratik hale geldikçe artık giderek daha önemli hale geliyor.
Öyleyse, hareketten (veya daha doğrusu kinetik enerji / eylemsizlik kuvveti) elektrik elde etmekle ilgili olan bu tekniğin temel yönlerine bir göz atalım.
Temel ilke
Termal görüntüleyici, hibrit veya elektrikli araç olsun, enerji geri kazanımı artık her yerde.
Termal görüntüleme makinelerinde amaç, rolü kurşun asitli pili yeniden şarj etmek olan alternatörü mümkün olduğunca sık kapatarak motorun yükünü boşaltmaktır. Böylece motorun alternatör sınırlamasından kurtarılması, araç motor frenindeyken, motor gücünden ziyade kinetik enerji kullanılabildiğinde (yavaşlarken veya uzun bir süre yavaşlarken) mümkün olduğunca yakıt tasarrufu ve güç üretimi anlamına gelir. hızlanma olmadan eğim).
Hibrit ve elektrikli araçlar için durum aynı olacak ancak bu sefer amaç çok daha büyük boyutta kalibre edilmiş bir lityum pili yeniden şarj etmek olacak.
Akım üreterek kinetik enerji kullanmak?
İlke yaygın olarak bilinir ve demokratikleştirilir, ancak buna çabucak geri dönmeliyim. İletken malzemeden (bakır en iyisi) bir bobini bir mıknatısla çaprazladığımda, bu ünlü bobinde bir akım üretir. Burada yapacağımız şey bu, bir mıknatısı canlandırmak için çalışan bir arabanın tekerleklerinin hareketini kullanmak ve bu nedenle pillerde (yani pilde) geri kazanılacak elektrik üretmek. Ancak kulağa basit geliyorsa, farkında olmanız gereken birkaç incelik daha olduğunu göreceksiniz.
Hibrit ve elektrikli araçların frenleme / yavaşlama sırasında rejenerasyon
Bu arabalar, onları hareket ettirmek için elektrik motorları ile donatılmıştır, bu nedenle, ikincisinin tersine çevrilebilirliğini kullanmak akıllıca olur, yani, motor suyu alırsa çeker ve mekanik olarak harici bir kuvvet tarafından çalıştırılırsa enerji verir (burada bir araba). dönen tekerleklerle başladı).
Şimdi biraz daha spesifik olarak (ama şematik olarak kalarak) birkaç durumla birlikte bunun ne verdiğine bakalım.
1) Motor modu
Bir elektrik motorunun klasik kullanımıyla başlayalım, böylece akımı mıknatısın yanında bulunan bir bobinde dolaştırıyoruz. Elektrik telindeki bu akım sirkülasyonu, bobinin etrafında daha sonra mıknatıs üzerinde etki eden (ve dolayısıyla onu hareket ettiren) bir elektromanyetik alan indükleyecektir. Bu şeyi akıllıca tasarlayarak (içinde dönen bir mıknatıs bulunan bir bobine sarılmış), üzerine akım uygulandığı sürece aksı döndüren bir elektrik motoru elde etmek mümkündür.
Elektriğin akışını yönlendirmekten ve kontrol etmekten sorumlu olan “güç kontrolörü” / “güç elektroniği” dir (aküye, belirli bir voltajdaki motora iletimi seçer vb.), bu nedenle kritiktir. rol, çünkü motorun "motor" veya "jeneratör" modunda olmasına izin verir.
Burada, anlaşılmasını kolaylaştırmak için tek fazlı bir motora sahip bu cihazın sentetik ve basitleştirilmiş bir devresini geliştirdim (üç faz aynı prensipte çalışır, ancak üç bobin işleri boşuna karmaşıklaştırabilir ve bu nedenle görsel olarak daha kolaydır) tek fazda).
Akü doğru akımla çalışır, ancak elektrik motoru çalışmaz, bu nedenle bir invertör ve bir doğrultucu gerekir. Güç elektriği, akımı dağıtmak ve dozlamak için bir cihazdır.
2) Jeneratör / enerji geri kazanım modu
Bu nedenle jeneratör modunda tam tersi işlemi yapacağız yani bobinden gelen akımı aküye göndereceğiz.
Ancak özel duruma geri dönersek, arabam bir ısı motoru (yağ tüketimi) veya bir elektrik motoru (pil tüketimi) sayesinde 100 km / s hıza ulaştı. Böylece, bu 100 km/h ile ilişkili kinetik enerji elde ettim ve bu enerjiyi elektriğe dönüştürmek istiyorum...
Bunun için aküden elektrik motoruna akım göndermeyi bırakacağım, istediğim mantığı yavaşlatmak (dolayısıyla tersi hızlanmamı sağlayacak). Bunun yerine güç elektroniği, enerji akışını tersine çevirecek, yani motor tarafından üretilen tüm elektriği akülere yönlendirecek.
Gerçekten de, tekerleklerin mıknatısı döndürmesi basit gerçeği, bobinde elektrik üretilmesine neden olur. Ve bobinde indüklenen bu elektrik yine bir manyetik alan oluşturacak, bu da daha sonra mıknatısı yavaşlatacak ve bobine elektrik uygulayarak (dolayısıyla pil sayesinde) yapıldığı gibi artık hızlandırmayacak ...
Enerji geri kazanımı ile ilişkili olan bu frenlemedir ve bu nedenle elektriği geri kazanırken aracın yavaşlamasına izin verir. Ama bazı sorunlar var.
Sabit bir hızda (yani hibrit) hareket etmeye devam ederken enerjiyi geri kazanmak istersem, arabayı itmek için bir ısı motoru ve jeneratör olarak bir elektrik motoru kullanacağım (motorun hareketleri sayesinde).
Ve motorun çok fazla fren yapmasını istemiyorsam (jeneratörden dolayı) akımı jeneratöre/motora gönderiyorum.
Fren yaptığınızda, bilgisayar gücü rejeneratif fren ile geleneksel disk frenler arasında dağıtır, buna "kombine frenleme" denir. Zorluk ve dolayısıyla sürüşü engelleyebilecek ani ve diğer fenomenlerin ortadan kaldırılması (kötü yapıldığında frenleme hissi geliştirilebilir).
Pil ve kapasitesiyle ilgili bir sorun.
İlk sorun, pilin kendisine aktarılan tüm enerjiyi absorbe edememesi, aynı anda çok fazla meyve suyu enjekte edilmesini önleyen bir şarj sınırına sahip olmasıdır. Ve dolu pil ile sorun aynı, hiçbir şey yemiyor!
Ne yazık ki, pil elektriği emdiğinde elektrik direnci oluşur ve bu, frenlemenin en şiddetli olduğu zamandır. Böylece, üretilen elektriği ne kadar çok "pompalarsak" (ve dolayısıyla elektrik direncini artırarak), motor freni o kadar güçlü olur. Tersine, motor frenini ne kadar çok hissederseniz, akülerinizin şarj olduğu (veya daha doğrusu motor çok fazla akım ürettiği) o kadar fazla anlamına gelir.
Ama az önce de söylediğim gibi pillerin bir emme sınırı vardır ve bu nedenle pili şarj etmek için ani ve uzun süreli fren yapmak istenmez. İkincisi buna el koyamayacak ve fazlalık çöpe atılacak ...
Sorun, rejeneratif frenlemenin ilerlemesiyle ilgilidir.
Bazıları birincil olarak rejeneratif frenlemeyi kullanmak istiyor ve bu nedenle kesinlikle enerjik olarak zayıf olan disk frenlerden vazgeçiyor. Ancak ne yazık ki, elektrik motorunun çalışma prensibi bu fonksiyona erişimi engelliyor.
Gerçekten de, rotor ve stator arasında bir hız farkı olduğunda frenleme daha güçlüdür. Böylece, ne kadar yavaşlarsanız, frenleme o kadar az güçlü olacaktır. Temel olarak, bu süreçte aracı hareketsiz hale getiremezsiniz, aracı durdurmaya yardımcı olmak için ek normal frenlere sahip olmanız gerekir.
Her biri bir elektrik motoruna sahip iki bağlantılı dingil (burada E-Tense / HYbrid4 PSA hibridizasyonu) ile frenleme sırasındaki enerji geri kazanımı iki katına çıkarılabilir. Tabi bu pil tarafındaki darboğaza da bağlı olacak... İkincisinin iştahı yoksa iki jeneratör olması pek mantıklı değil. Quattro sayesinde dört tekerleği bir elektrik motoruna bağlanan Q7 e-Tron'dan da bahsedebiliriz, ancak bu durumda dört tekerleğin üzerine şemadaki gibi iki değil sadece bir elektrik motoru takılıyor (yani elimizde sadece bir jeneratör)
3) Pil doymuş veya devre aşırı ısınmış
Söylediğimiz gibi, pil tam dolu olduğunda veya çok kısa sürede çok fazla güç çektiğinde (pil çok yüksek hızda şarj olamaz), cihaza zarar vermemek için iki çözümümüz var:
- İlk çözüm basit, her şeyi kesiyorum... Bir anahtar kullanarak (güç elektroniği tarafından kontrol ediliyor), elektrik devresini keserek açık hale getiriyorum (tam terimi tekrarlıyorum). Bu şekilde akım artık akmaz ve bobinlerde artık elektriğe sahip değilim ve bu nedenle artık manyetik alanım yok. Sonuç olarak, rejeneratif frenleme artık çalışmıyor ve araç yanaşıyor. Sanki artık bir jeneratörüm yokmuş gibi ve bu nedenle artık hareket eden kütlelerimi yavaşlatan elektromanyetik sürtünmeye sahip değilim.
- İkinci çözüm, artık ne yapacağımızı bilmediğimiz akımı dirençlere doğrultmaktır. Bu dirençler bunu yapmak için tasarlanmıştır ve dürüst olmak gerekirse, oldukça basittirler ... Rolleri gerçekten akımı emmek ve bu enerjiyi ısı olarak dağıtmaktır, bu nedenle Joule etkisi sayesinde. Bu cihaz, geleneksel disklere/kaliperlere ek olarak kamyonlarda yardımcı fren olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, pili şarj etmek yerine, akımı ısı şeklinde dağıtan bir tür "elektrikli çöp kutularına" gönderiyoruz. Bunun disk frenlemeden daha iyi olduğuna dikkat edin, çünkü aynı frenleme hızında reostat freni daha az ısınır (enerjisini dirençlerde yayan elektromanyetik frenlemeye verilen bir isim).
Burada devreyi kesiyoruz ve her şey elektromanyetik özelliklerini kaybediyor (sanki bir tahta parçasını plastik bir bobin içinde büküyormuşum gibi, etki gitti)
Burada bir reostat freni kullanıyoruz.
4) rejeneratif frenleme kuvvetinin modülasyonu
Uygun bir şekilde, elektrikli araçlar artık dönüş kuvvetini ayarlamak için küreklere sahiptir. Ancak rejeneratif frenlemeyi nasıl daha fazla veya daha az güçlü hale getirebilirsiniz? Ve çok güçlü olmayacak şekilde nasıl yapılır, böylece sürüş katlanılabilir mi?
Rejeneratif mod 0'da (rejeneratif frenleme yok) rejeneratif frenlemeyi modüle etmek için sadece devreyi ayırmam gerekiyorsa, başka bir çözüm bulunması gerekecek.
Ve bunların arasında akımın bir kısmını bobine geri verebiliriz. Çünkü bobindeki mıknatısı döndürerek meyve suyu üretimi direnç oluşturuyorsa, diğer yandan suyu bobine kendim enjekte etseydim çok daha az (direnç) olurdu. Ne kadar çok enjekte edersem, o kadar az frene sahip olacağım ve daha da kötüsü, çok fazla enjekte edersem, sonunda hızlanırım (ve orada motor, jeneratör değil motor olur).
Bu nedenle, rejeneratif frenlemeyi daha fazla veya daha az güçlü hale getirecek olan, bobine yeniden enjekte edilen akımın oranıdır.
Freewheel'e geri dönmek için, devreyi kesmekten başka bir çözüm bile bulabiliriz, yani serbest dolaşım modunda olduğumuzu hissetmek için akım göndermek (tam olarak gerekli olan) ... Sabit bir hızda park etmek için termik üzerindeki pedalın
Burada elektrik motorunun "motor frenini" azaltmak için sargıya biraz elektrik gönderiyoruz (kesin olmak istersek bu aslında bir motor freni değil). Hızı dengelemek için yeterli elektrik gönderirsek, serbest tekerlek etkisi bile elde edebiliriz.
Tüm yorumlar ve tepkiler
Dernier yorum gönderildi:
Reggan (Tarih: 2021, 07:15:01)
Merhaba,
Birkaç gün önce, 48000 Soul EV 2020 km'nin planlı bakımı hakkında bir Kia bayisinde bir toplantım vardı. A ?? benim büyük sürprizim, bitmiş oldukları için tüm ön frenleri (diskler ve balatalar) değiştirmem önerildi !!
Servis müdürüne mümkün olmadığını söyledim çünkü reküperatif frenlerin çoğunu baştan yaptım. Cevabı: Elektrikli bir arabanın frenleri normal bir arabadan bile daha hızlı aşınır !!
Bu gerçekten komik. Rejeneratif frenlerin nasıl çalıştığına dair açıklamanızı okuduğumda, standart frenler dışında bir işlem kullanarak arabanın yavaşladığına dair bir onay aldım.
II. 1 bu yoruma tepki(ler):
- Yönetici SİTE YÖNETİCİSİ (2021-07-15 08:09:43): Bayi olmak ve elektrikli bir arabanın frenleri daha hızlı aşındırdığını söylemek hala sınırdır.
Çünkü bu tür araçların aşırı şiddeti mantıksal olarak daha hızlı aşınmaya yol açarsa, rejenerasyon trendi tersine çevirir.
Şimdi, belki de kurtarma seviyesi 3, motor frenini yapay olarak artırmak için frenleri paralel olarak kullanır (böylece motorun ve frenlerin manyetik kuvvetini kullanır). Bu durumda frenlerin neden daha hızlı aşındığını anlayabilirsiniz. Ve rejenerasyonun sık kullanımıyla, bu, diskler üzerinde aşınma ve yıpranmadan kaynaklanan hoş olmayan ısı ile uzun balatalara neden olur (sürmeyi öğrendiğimizde, bize frenlerdeki basıncın güçlü olması gerektiği, ancak ısınmayı sınırlamak için kısa olması gerektiği söylenir).
Bayinin yasadışı numaralar yapmaya meyilli olup olmadığını görmek için bu unsurların aşınmasını ve yıpranmasını kendi gözlerinizle görseydiniz iyi olurdu (olasılıkla değil, ancak “burada bundan şüphe duyabiliriz”) doğrudur.
(Gönderiniz doğrulamadan sonra yorumun altında görünecektir)
Bir yorum yaz
Bakım ve düzeltmeler için şunları yapacağım:
