制动、减速时的电动再生动作
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制动、减速时的电动再生动作

制动、减速时的电动再生动作

几年前在传统内燃机车上引入的再生制动现在变得越来越重要,因为混合动力和电动汽车变得更加民主。


所以让我们来看看这项技术的基本方面,因此,它是关于从运动(或者更确切地说是动能/惯性力)中获取电力。

基本原理

无论是热成像仪、混合动力车还是电动汽车,能量回收现在无处不在。


对于热成像机,目标是通过尽可能频繁地关闭交流发电机来卸载发动机,其作用是为铅酸电池充电。 因此,将发动机从交流发电机的限制中解放出来意味着当车辆处于发动机制动状态时,可以使用动能而不是发动机动力(当减速或长时间行驶时)将尽可能节省燃料和发电。没有加速度的斜率)。

对于混合动力汽车和电动汽车,这将是相同的,但这次的目标是为锂电池充电,锂电池的校准尺寸要大得多。

通过产生电流来使用动能?

该原则广为人知且民主化,但我必须尽快回到它。 当我用磁铁穿过导电材料线圈(最好是铜)时,它会在这个著名的线圈中产生电流。 这就是我们在这里要做的,使用正在行驶的汽车车轮的运动来激活磁铁,从而产生将在电池(即电池)中回收的电力。 但是,如果这听起来很基本,您会发现还有一些需要注意的微妙之处。

混合动力和电动汽车制动/减速期间的再生

这些汽车配备了电动机来驱动它们,因此使用后者的可逆性是明智的,即发动机在接收到汁液时进行牵引,如果由外力机械驱动则提供能量(这里是汽车启动有纺车)。

所以现在让我们更具体地看一下(但保持示意性)这给出了什么,有一些情况。

1) 电机模式

让我们从电动机的经典用法开始,让电流在位于磁铁旁边的线圈中循环。 电线中的电流循环会在线圈周围感应出电磁场,然后作用于磁铁(从而使其移动)。 通过巧妙地设计这个东西(包裹在一个线圈中,里面有一个旋转磁铁),你可以得到一个电动机,只要向它施加电流,它就可以旋转轴。

正是“电源控制器”/“电力电子设备”负责路由和控制电流(它选择传输到电池、特定电压下的电机等),因此它至关重要。 角色,因为正是它允许引擎处于“引擎”或“发电机”模式。

在这里我开发了一个带有单相电机的设备的合成和简化电路,以使其更容易理解(三相工作原理相同,但三个线圈可以使事情变得徒劳,因此在视觉上更容易单相)。


电池依靠直流电运行,但电动机没有,因此需要一个逆变器和一个整流器。 Power electric是一种分配和计量电流的装置。

2) 发电机/能量回收模式

因此,在发电机模式下,我们会做相反的过程,即将来自线圈的电流发送到电池。

但回到具体案例,我的车由于热机(油耗)或电动发动机(耗电)加速到 100 公里/小时。 所以,我获得了与这 100 公里/小时相关的动能,我想将这种能量转化为电能......


因此,为此我将停止将电流从电池发送到电动机,这是我想要减慢的逻辑(因此相反会使我加速)。 相反,电力电子设备将反转能量流动的方向,即将发动机产生的所有电力输送到电池。


事实上,轮子使磁铁旋转这个简单的事实会导致线圈产生电力。 线圈中感应出的电流将再次产生磁场,然后会减慢磁铁的速度,不再像通过向线圈通电那样加速磁铁(因此要归功于电池)......


正是这种制动与能量回收相关联,因此允许车辆在回收电力的同时减速。 但是有一些问题。

如果我想在继续以稳定的速度行驶(即混合动力)的同时回收能量,我将使用热机来推动汽车和电动机作为发电机(多亏了发动机的运动)。


如果我不希望发动机有太多刹车(由于发电机),我将电流发送到发电机/电动机)。

当您刹车时,计算机会在再生制动和传统盘式制动器之间分配力,这称为“组合制动”。 困难并因此消除可能干扰驾驶的突然和其他现象(如果做得不好,可以改善制动感觉)。

电池及其容量有问题。

第一个问题是电池不能吸收所有传递给它的能量,它有一个充电限制,可以防止同时注入过多的果汁。 而且电池满了,问题是一样的,它什么都不吃!


不幸的是,当电池吸电时,就会产生电阻,此时制动最为严重。 因此,我们“泵送”产生的电力越多(因此通过增加电阻),发动机制动就越强。 相反,您越感觉到发动机制动,就意味着您的电池正在充电(或者更确切地说,发动机正在产生大量电流)。


但是,正如我刚才所说,电池是有吸收极限的,因此不希望通过突然和长时间的制动来为电池充电。 后者将无法占用,多余的将被扔进垃圾桶......

问题与再生制动的渐进性有关

有些人想使用再生制动作为他们的主要制动方式,因此绝对不需要盘式制动器,因为盘式制动器在能量上很差。 但是,不幸的是,电动机的工作原理阻止了使用此功能。


事实上,当转子和定子之间存在速度差异时,制动会更强。 因此,您减速得越多,制动力度就越小。 基本上,你不能通过这个过程来固定汽车,你必须有额外的正常刹车来帮助停止汽车。


使用两个耦合车轴(此处为 E-Tense / HYbrid4 PSA 混合动力车),每个车轴都配有一个电动机,制动期间的能量回收可以加倍。 当然,这也要看电池一侧的瓶颈了……如果后者胃口不大,两台发电机也没多大意义。 我们还可以提到 Q7 e-Tron,由于 Quattro,它的四个轮子连接到一个电动机,但在这种情况下,四个轮子上只安装了一个电动机,而不是图中的两个(所以我们只有一台发电机)

3)电池饱和或电路过热

正如我们所说,当电池充满电,或者在太短的时间内消耗太多电量(电池不能以过高的速度充电),我们有两种解决方案来避免损坏设备:

  • 第一个解决方案很简单,我切断了一切......在开关(由电力电子设备控制)的帮助下,我切断了电路,从而使其打开(我重复了确切的术语)。 这样电流不再流动,线圈中不再有电,因此我不再有磁场。 结果,再生制动不再起作用,车辆滑行。 好像我不再有发电机,因此我不再有使移动质量减慢的电磁摩擦。
  • 第二种解决方案是将我们不再知道该怎么做的电流引导到电阻器。 这些电阻器就是为此而设计的,老实说,它们非常简单......它们的作用实际上是吸收电流并将这种能量以热量的形式消散,因此要归功于焦耳效应。 除了传统的盘式/卡钳外,该装置还用作卡车的辅助制动器。 因此,我们不是给电池充电,而是将电流送入一种“电动垃圾桶”,以热量的形式散发后者。 请注意,这比盘式制动要好,因为在相同的制动速率下,变阻器制动器发热更少(电磁制动的名称,它在电阻器中耗散其能量)。


在这里,我们切断了电路,一切都失去了电磁特性(就像我在塑料线圈中扭曲一块木头,效果不再存在)


这里我们使用变阻器制动器

4) 再生制动力的调制

制动、减速时的电动再生动作

恰如其分的是,电动汽车现在配备了用于调节返回力的拨片。 但是,您如何使再生制动或多或少的强大? 以及如何让它不至于太强大,让驾驶可以忍受?


好吧,如果在再生模式 0(无再生制动)下我只需要关闭电路以调节再生制动,则需要找到另一种解决方案。


其中,我们可以将一些电流返回到线圈。 因为如果通过旋转线圈中的磁铁生产果汁会引起阻力,另一方面,如果我自己将果汁注入线圈,我的(阻力)就会小得多。 我注入的越多,我的刹车就越少,更糟糕的是,如果我注入太多,我最终会加速(在那里,发动机变成了发动机,而不是发电机)。


因此,重新注入线圈的电流的一部分将使再生制动或多或少强大。


回到续流模式,我们甚至可以找到除了断开电路之外的另一种解决方案,即发送电流(正是需要的),以便有我们处于续流模式的感觉......有点像我们停留在中间踏板上的热用于以稳定的速度停车。


在这里,我们将一些电力送入绕组以减少电动机的“发动机制动”(如果我们想要精确的话,它实际上不是发动机制动)。 如果我们发送足够的电力来稳定速度,我们甚至可以获得飞轮效应。

所有评论和反应

末班 发表评论:

雷根 (日期:2021 年 07:15:01)

你好,

几天前,我在起亚经销商处开会,讨论了我的 48000 Soul EV 2020 公里的定期维护。 一种 ?? 令我大吃一惊的是,有人建议我更换所有前制动器(制动盘和刹车片),因为它们已经完成了!!

我告诉服务经理这是不可能的,因为我从一开始就充分利用了恢复性制动器。 他的回答是:电动汽车的刹车比普通汽车磨损得更快!!

这真的很有趣。 阅读您对再生制动器工作原理的解释后,我收到确认汽车正在使用标准制动器以外的过程减速。

伊尔我。 1 对此评论的反应:

  • 管理员 站点管理员 (2021-07-15 08:09:43): 作为经销商,说电动车刹车磨损快,这仍然是极限。

    因为如果这种类型的车辆过分严重在逻辑上会导致更快的磨损,那么再生就会逆转这一趋势。

    现在,也许恢复级别 3 使用并行制动器来人为地增加发动机制动(从而使用发动机和制动器的磁力)。 在这种情况下,您可以理解为什么刹车磨损得更快。 并且随着再生的频繁使用,这会导致刹车片长时间压在刹车盘上,磨损产生令人不快的热量(当我们学习驾驶时,我们被告知刹车上的压力必须很大,但要短以限制发热)。

    如果您亲眼看到这些元素的磨损,看看经销商是否想制造非法数字,那就太好了(不太可能,但确实“在这里我们可以怀疑”)。

(您的帖子将在验证后在评论下方可见)

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对于维护和修复,我将:

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