Rafmagnsendurnýjunaraðgerð við hemlun og hraðaminnkun

Endurnýjunarhemlun, sem var kynnt fyrir nokkrum árum á hefðbundnum dísileimreiðum, er nú að verða sífellt mikilvægari eftir því sem tvinnbílar og rafbílar verða lýðræðislegri.

Svo skulum við kíkja á grundvallaratriði þessarar tækni, sem því snýst um að fá rafmagn frá hreyfingu (eða öllu heldur hreyfiorku / tregðukraftur).

Grunnreglan

Hvort sem það er hitamyndavél, tvinnbíll eða rafknúinn farartæki, þá er orkuendurheimt núna alls staðar.

Þegar um varmamyndavélar er að ræða er markmiðið að losa vélina með því að slökkva á alternatornum eins oft og hægt er, en hlutverk hans er að endurhlaða blýsýru rafhlöðuna. Þannig þýðir það að losa vélina við takmörkun á alternator að spara eldsneyti og framleiða rafmagn eins mikið og mögulegt er á meðan ökutækið er á vélbremsu þegar hægt er að nota hreyfiorku frekar en vélarafl (þegar hægt er á hraða eða fara niður langan halla án hröðunar) .

Fyrir tvinnbíla og rafbíla verður það sama, en að þessu sinni verður markmiðið að endurhlaða litíum rafhlöðu sem er kvarðuð í mun stærri stærð.

Nota hreyfiorku með því að búa til straum?

Meginreglan er víða þekkt og lýðræðisleg, en ég verð að fara fljótt aftur að henni. Þegar ég fer yfir spólu af leiðandi efni (kopar er best) með segli, myndar það straum í þessari frægu spólu. Þetta er það sem við ætlum að gera hér, nota hreyfingu hjóla á keyrandi bíl til að lífga segul og mynda því rafmagn sem verður endurheimt í rafhlöðunum (þ.e. rafhlöðunni). En ef það hljómar grunnatriði, muntu sjá að það eru nokkrar fleiri fíngerðir til að vera meðvitaðir um.

Endurnýjun við hemlun / hraðaminnkun tvinn- og rafbíla

Þessir bílar eru búnir rafmótorum til að knýja þá áfram og því er skynsamlegt að nota afturkræfni þess síðarnefnda, nefnilega að vélin togar ef hún fær safa og að hún gefur frá sér orku ef hún er knúin vélrænt áfram af utanaðkomandi afli (hér bíll byrjaði með snúningshjólum).

Svo nú skulum við skoða aðeins nánar (en halda áfram að vera skýringarmynd) hvað þetta gefur, með nokkrum aðstæðum.

1) Mótorstilling

Byrjum á klassískri notkun rafmótors, þannig að við dreifum straumnum í spólu sem staðsett er við hlið segulsins. Þessi hringrás straums í rafmagnsvírnum mun valda rafsegulsviði í kringum spóluna, sem virkar síðan á segulinn (og fær hann þess vegna til að hreyfast). Með því að hanna þennan hlut á snjallan hátt (vafinn inn í spólu með snúnings segul inni) er hægt að fá rafmótor sem snýr öxlinum svo lengi sem straumur er lagður á hann.

Það er „aflstýringin“ / „afl rafeindatæknin“ sem ber ábyrgð á að beina og stjórna raforkuflæðinu (hann velur sendingu á rafhlöðuna, mótorinn á ákveðinni spennu osfrv.), svo það er mikilvægt. hlutverk, þar sem það er það sem gerir vélinni kleift að vera í „vél“ eða „rafall“ ham.

Hér hef ég þróað tilbúna og einfaldaða hringrás af þessu tæki með einfasa mótor til að gera það auðveldara að skilja (þrífasa virkar á sömu reglu, en þrjár spólur geta flækt hlutina til einskis og sjónrænt er það því auðveldara í einfasa).

Rafhlaðan gengur fyrir jafnstraumi en rafmótorinn ekki og því þarf inverter og afriðara. Power Electric er tæki til að dreifa og skammta straum.

2) Rafall / orku endurheimt ham

Þess vegna, í rafallham, munum við gera hið gagnstæða ferli, það er að senda strauminn sem kemur frá spólunni til rafhlöðunnar.

En aftur að tilteknu tilviki, bíllinn minn flýtti sér í 100 km/klst. þökk sé hitavél (olíueyðsla) eða rafvél (rafhlöðueyðsla). Svo, ég hef öðlast hreyfiorku sem tengist þessum 100 km / klst, og ég vil breyta þessari orku í rafmagn ...

Svo fyrir það mun ég hætta að senda straum frá rafhlöðunni til rafmótorsins, rökfræðin sem ég vil hægja á (þess vegna mun hið gagnstæða gera mér hraðan). Þess í stað mun rafeindabúnaðurinn snúa orkuflæðinu við, þ.e.a.s. beina öllu rafmagni sem vélin framleiðir til rafgeymanna.

Reyndar, sú einfalda staðreynd að hjólin láta segullinn snúast veldur því að rafmagn myndast í spólunni. Og þetta rafmagn sem framkallað er í spólunni mun aftur mynda segulsvið, sem mun síðan hægja á seglinum og ekki lengur hraða honum eins og þegar það er gert með því að setja rafmagn á spóluna (þess vegna þökk sé rafhlöðunni) ...

Það er þessi hemlun sem tengist endurheimt orku og gerir því ökutækinu kleift að hægja á sér á meðan það endurheimtir rafmagn. En það eru nokkur vandamál.

Ef ég vil endurheimta orku á meðan ég held áfram að hreyfa mig á stöðugum hraða (þ.e. blendingur), mun ég nota hitavél til að knýja bílinn áfram og rafmótor sem rafal (þökk sé hreyfingum hreyfilsins).

Og ef ég vil ekki að mótorinn sé með of margar bremsur (vegna rafalsins), þá sendi ég strauminn í rafalinn / mótorinn).

Þegar bremsað er dreifir tölvan kraftinum á milli endurnýjunar bremsunnar og hefðbundinna diskabremsa, þetta er kallað „samsett bremsa“. Erfiðleikar og þar með útrýming skyndilegra og annarra fyrirbæra sem geta truflað aksturinn (þegar það er illa gert er hægt að bæta hemlunartilfinninguna).

Vandamál með rafhlöðuna og getu hennar.

Fyrsta vandamálið er að rafhlaðan getur ekki tekið upp alla orkuna sem flutt er til hennar, hún er með hleðslumörk sem kemur í veg fyrir að of mikill safi sé sprautað inn á sama tíma. Og með fulla rafhlöðu er vandamálið það sama, það borðar ekki neitt!

Því miður, þegar rafhlaðan gleypir rafmagn, myndast rafviðnám og það er þegar hemlun er alvarlegust. Þannig að því meira sem við „dælum“ rafmagninu sem myndast (og þar af leiðandi með því að auka rafviðnámið), því sterkari verður hemlun hreyfilsins. Aftur á móti, því meira sem þú finnur að vélin hemlar, því meira mun það þýða að rafhlöðurnar þínar séu að hlaðast (eða réttara sagt, vélin framleiðir mikinn straum).

En eins og ég sagði bara, þá eru rafhlöður með frásogsmörk og því er óæskilegt að gera skyndilega og langvarandi hemlun til að endurhlaða rafhlöðuna. Sá síðarnefndi mun ekki geta eignað sér það og afganginum verður hent í ruslið ...

Vandamálið tengist framsækni endurnýjandi hemlunar

Sumir myndu vilja nota endurnýjandi hemlun sem aðal og sleppa því örugglega diskabremsum, sem eru orkulega lélegar. En því miður kemur meginreglan um notkun rafmótorsins í veg fyrir aðgang að þessari aðgerð.

Reyndar er hemlunin sterkari þegar munur er á hraða á snúningi og stator. Þannig að því meira sem þú hægir á því, því minni verður hemlunin. Í grundvallaratriðum geturðu ekki kyrrsett bílinn í gegnum þetta ferli, þú verður að vera með venjulegar bremsur til viðbótar til að stöðva bílinn.

Með tveimur tengdum ásum (hér E-Tense / HYbrid4 PSA blending), hver með rafmótor, er hægt að tvöfalda orkuendurheimtuna við hemlun. Auðvitað fer þetta líka eftir flöskuhálsinum á hlið rafhlöðunnar ... Ef sá síðarnefndi hefur ekki mikla matarlyst, þá er ekki mikið vit í að hafa tvo rafala. Einnig má nefna Q7 e-Tron, sem fjögur hjól eru tengd við rafmótor þökk sé Quattro, en í þessu tilfelli er aðeins einn rafmótor settur á hjólin fjögur, ekki tvö eins og á skýringarmyndinni (þannig að við höfum aðeins einn rafall)

3) Rafhlaðan er mettuð eða hringrásin er ofhitnuð

Eins og við sögðum, þegar rafhlaðan er fullhlaðin, eða hún tekur of mikið afl á of stuttum tíma (rafhlaðan getur ekki hlaðið á of miklum hraða), höfum við tvær lausnir til að forðast að skemma tækið:

• Fyrsta lausnin er einföld, ég klippti allt út ... Með því að nota rofa (stýrt af rafeindatækninni) klippti ég rafrásina og opnaðist þar með (ég endurtek nákvæmlega hugtakið). Þannig rennur straumurinn ekki lengur og ég hef ekki lengur rafmagn í spólunum og því ekki lengur segulsvið. Afleiðingin er sú að endurnýjunarhemlun virkar ekki lengur og ökutækið losnar. Eins og ég sé ekki lengur með rafal og því ekki lengur rafsegulnúning sem hægir á hreyfanlegum massa mínum.
• Önnur lausnin er að beina straumi, sem við vitum ekki lengur hvað við eigum að gera, að viðnámunum. Þessar viðnám eru hönnuð til að gera þetta, og satt að segja eru þeir frekar einfaldir ... Hlutverk þeirra er í raun að gleypa straum og dreifa þeirri orku sem hita, þökk sé Joule áhrifunum. Þetta tæki er notað á vörubíla sem hjálparhemlar til viðbótar við hefðbundna diska / diska. Þannig að í stað þess að hlaða rafhlöðuna sendum við straum í eins konar „rafmagnsruslatunna“ sem dreifa þeim síðarnefndu í formi hita. Athugaðu að þetta er betra en diskabremsun vegna þess að á sama hemlunarhraða hitnar rheostat bremsan minna (nafn sem gefið er rafsegulhemlun, sem dreifir orku sinni í viðnám).

Hér skerum við hringrásina og allt tapar rafsegulfræðilegum eiginleikum (það er eins og ég væri að snúa viðarbút í plastspólu, áhrifin eru horfin)

Hér notum við rheostat bremsa sem

4) mótun á endurnýjandi hemlunarkrafti

Það er við hæfi að rafknúin farartæki eru nú með róðrarspaði til að stilla afturkraftinn. En hvernig geturðu gert endurnýjandi hemlun meira eða minna öfluga? Og hvernig á að gera það þannig að það sé ekki of kraftmikið, þannig að akstur sé þolanlegur?

Jæja, ef ég er í endurnýjunarham 0 (engin endurnýjunarhemlun) þarf ég bara að aftengja hringrásina til að stilla endurnýjunarhemlunina, þá þarf að finna aðra lausn.

Og meðal þeirra getum við síðan skilað einhverju af straumnum í spóluna. Vegna þess að ef framleiðsla á safa með því að snúa seglinum í spólunni veldur mótstöðu, þá myndi ég hafa miklu minna (viðnám) ef ég aftur á móti sprautaði safanum í spóluna sjálfur. Því meira sem ég sprauta, því færri bremsur mun ég hafa og enn verra, ef ég sprauta of mikið, endar ég með því að hraða (og þar verður vélin vélin, ekki rafalinn).

Þess vegna er það brot af straumnum sem sprautað er aftur inn í spóluna sem gerir endurnýjunarhemlunina meira eða minna öfluga.

Til að fara aftur í fríhjól getum við jafnvel fundið aðra lausn fyrir utan að aftengja hringrásina, nefnilega senda straum (nákvæmlega það sem þarf) til að hafa á tilfinningunni að við séum í fríhjólsham ... Svolítið eins og þegar við höldum okkur í miðjunni af pedali á hitauppstreymi fyrir bílastæði á jöfnum hraða.

Hér erum við að senda smá rafmagn inn í vafninginn til að minnka "vélbremsu" rafmótorsins (það er í rauninni ekki vélbremsa, ef við viljum vera nákvæm). Við getum meira að segja fengið fríhjólsáhrif ef við sendum nóg rafmagn til að koma á stöðugleika á hraðanum.

Allar athugasemdir og viðbrögð

síðasta athugasemd sett inn:

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

Hæ

Fyrir nokkrum dögum átti ég fund hjá Kia umboði um áætlað viðhald á 48000 Soul EV 2020 km. Ã?? kom mér á óvart, mér var ráðlagt að skipta um allar bremsur að framan (diskar og klossa) því þeir voru búnir !!

Ég sagði þjónustustjóranum að það væri ekki hægt vegna þess að ég nýtti batahemlana til hins ýtrasta frá upphafi. Svar hans: Bremsur rafbíls slitna enn hraðar en venjulegur bíll !!

Þetta er virkilega fyndið. Þegar ég las útskýringu þína á því hvernig endurnýjandi bremsur virka, fékk ég staðfestingu á því að bíllinn sé að hægja á sér með öðru ferli en venjulegum bremsum.

Il I. 1 viðbrögð við þessari athugasemd:

• Stjórnandi STJÓRNARSTJÓRI (2021-07-15 08:09:43): Að vera söluaðili og segja að rafbíll slitni bremsur hraðar eru enn takmörkin.

  Vegna þess að ef óhófleg alvarleiki þessarar tegundar ökutækja ætti rökrétt að leiða til hraðari slits, snýr endurnýjun þróuninni við.

  Nú, ef til vill notar batastig 3 bremsurnar samhliða til að auka vélbremsu tilbúnar (svona með því að nota segulkraft hreyfilsins og bremsanna). Í þessu tilviki geturðu skilið hvers vegna bremsurnar slitna hraðar. Og með tíðri notkun endurnýjunar mun þetta valda löngum klossum á diskum með óþægilegri hitun vegna slits (þegar við lærum að keyra er okkur sagt að þrýstingurinn á bremsurnar verði að vera sterkur, en stuttur til að takmarka hitun).

  Það væri gaman ef þú sæir með eigin augum slitið á þessum þáttum til að sjá hvort umboðið freistist til að búa til ólöglegar tölur (ólíklegt, en það er satt að "hér getum við efast um það").

(Færslan þín verður sýnileg undir athugasemdinni eftir staðfestingu)

Skrifaðu athugasemd

Fyrir viðhald og lagfæringar mun ég: