Ako funguje regeneratívne brzdenie v hybridných automobiloch

Hybridy a úplne elektrické vozidlá vytvárajú pre svoju vlastnú energiu dobíjanie batérie prostredníctvom procesu známeho ako regeneratívne brzdenie (režim regenerácie). Vysvetlili sme, čo je regeneratívne brzdenie a ako tento proces funguje vo všeobecnosti, ale veľa ľudí sa zaujíma o hlbšie matice a skrutky výroby elektrickej energie. Chápu, že v hybridnom alebo úplne elektrickom vozidle slovo „regeneratívny“, pokiaľ ide o regeneratívne brzdenieznamená zachytiť hybnosť vozidla (kinetickú energiu) a premeniť ju na elektrinu, ktorá dobíja (regeneruje) palubnú batériu, keď vozidlo spomaľuje a / alebo zastavuje. Práve táto nabitá batéria poháňa elektrický trakčný motor vozidla. V úplne elektrickom vozidle je tento motor jediným zdrojom pohybu. V hybridnom pohone motor spolupracuje s motorom s vnútorným spaľovaním. Ale tento motor nie je len zdrojom pohonu, je to tiež generátor.

Akýkoľvek motor s permanentnými magnetmi môže pracovať ako motor alebo generátor. Vo všetkých elektrikách a hybridoch sa presnejšie nazývajú motor / generátor (M / G). Ale technologicky zvedaví sa chcú dozvedieť viac a často sa pýtajú „Ako a akým mechanizmom alebo procesom je vyrobená elektrina? “Je to dobrá otázka, takže predtým, ako začneme vysvetľovať, ako fungujú M / G a regeneratívne brzdenie

Bez ohľadu na konštrukciu vozidla musí existovať mechanické spojenie medzi M / G a hnacou sústavou. V úplne elektrickom vozidle by mohlo byť individuálne M / G na každom kolese alebo centrálne M / G spojené s hnacou jednotkou prostredníctvom prevodovky. V hybridnom pohľade môže byť motor / generátor samostatným komponentom, ktorý je poháňaný pomocným remeňom z motora (podobne ako alternátor na konvenčnom vozidle - takto funguje systém GM BAS), môže to byť palacinka M / G, ktorá je priskrutkovaná medzi motor a prenos (toto je najbežnejšia zostava - napríklad Prius), alebo by to mohlo byť viac M / G namontovaných vo vnútri prenosu (to je ako fungujú dva režimy). V každom prípade musí byť M / G schopný poháňať vozidlo, ako aj byť ním poháňaný v režime regen.

Väčšina, ak nie všetky, hybridy a elektrika používajú elektronický systém regulácie škrtiacej klapky. Po stlačení plynového pedála sa do palubného počítača vyšle signál, ktorý ďalej aktivuje relé ovládač, ktorý bude posielať prúd z batérie cez menič / prevodník do M / G, čo spôsobí, že vozidlo presunúť. Čím tvrdší je pedál stlačený, tým viac prúdu tečie pod smerom ovládača s premenlivým odporom a čím rýchlejšie vozidlo ide. V hybridnom vozidle, v závislosti od zaťaženia, stavu nabitia batérie a konštrukcie hybridného hnacieho ústrojenstva, bude ťažká škrtiaca klapka tiež aktivovať motor s vnútorným spaľovaním (ICE) na zvýšenie výkonu. Naopak, mierne zdvíhanie na škrtiacej klapke zníži prúdový tok do motora a vozidlo sa spomalí. Ďalšie zdvihnutie alebo úplné zastavenie plynu spôsobí, že prúd prepne smer - presun M / G z režimu motora do režimu generátora - a začne proces regeneratívneho brzdenia.

Toto je skutočne to, o čom je režim regen. Keď je elektronická škrtiaca klapka zatvorená a vozidlo je stále v pohybe, môže sa zachytiť všetka jeho kinetická energia, aby spomalila vozidlo a nabila batériu. Keď palubný počítač signalizuje batériu, aby zastavila vysielanie elektriny (prostredníctvom relé ovládača) a začala ju prijímať (prostredníctvom nabíjania) ), M / G súčasne prestane prijímať elektrinu na napájanie vozidla a začne posielať prúd späť do batérie pre nabíjanie.

Pamätajte si z našich diskusia o elektromagnetizme a činnosti motora / generátora: keď je M / G napájaný elektrickou energiou, vytvára mechanickú energiu, ak je dodávaný s mechanickou energiou, vytvára elektrinu. Ako však výroba elektriny spomalí vozidlo? Trenie. Je to nepriateľ pohybu. Kotva M / G je spomalená silou indukcie prúdu vo vinutí, keď prechádza cez protiľahlé póly magnetov v statore (neustále bojuje proti tlačeniu / ťahu súpera) polarity). Práve toto magnetické trenie pomaly narúša kinetickú energiu vozidla a pomáha oddeľovať rýchlosť.