Как работи регенеративното спиране?

Всяко превозно средство на пътя се нуждае от две основни неща: нещо, което да го накара да тръгне, и нещо, което да го накара да спре. Повече от един век двигателят с вътрешно горене (ICE), използван от бензинови автомобили, задоволи първата нужда, докато разточителни спирачки с триене отговарят на втората. Един от начините, по който електрическите превозни средства (EVs) наистина се открояват е, че могат да поразят и двете цели с един изстрел: Същият електрически двигател, който кара EV да върви, може също така издърпва двойно дежурство като генератор, като помага за забавяне на превозното средство, като същевременно захранва допълнително електричество в процес, известен като регенеративен спиране.

Какво е регенеративно спиране?

Регенеративното спиране е описателен термин, който означава точно това, което казва. Когато регенеративните спирачки са активирани, автомобилът забавя скоростта, като същевременно регенерира част от електричеството, което първоначално е било използвано за ускоряването му. Това електричество се подава обратно в батериите, където е налично за ускоряване на автомобила отново в бъдеще.

Това е различно от традиционните спирачки, които не генерират нищо освен топлина и шум при забавяне на превозно средство. За разлика от превозните средства с ICE, които използват само традиционни спирачки, електромобилите използват и двете традиционни и регенеративно спиране.

Как работи този вид спиране?

Когато използвате регенеративните спирачки в EV, електрическият мотор, който обикновено е отговорен за ускоряването на превозното средство, се превключва, за да работи като генератор. Вместо да взема електричество от батериите и да го използва за завъртане на колелата и ускоряване на автомобила, генераторът използва преден импулс на превозното средство и продължително въртене на колелата за генериране на електричество, което след това може да се съхранява в батериите. В допълнение към зареждането на батериите, този процес също забавя автомобила.

За разлика от традиционните спирачки, които се активират само когато натиснете педала на спирачката, регенеративните спирачки често се задействат в момента, в който вдигнете крака си от педала на газта. Този процес е по-изразен при някои превозни средства, отколкото при други, така че повдигането на крака от педала на газта на EV може дори да доведе до агресивно спиране при някои превозни средства.

Всеки EV е малко по-различен в начина, по който използва своите спирачни системи. Някои електромобили са проектирани да се управляват, без изобщо да докосвате педала на спирачката, като регенеративните спирачки се включват, когато облекчаване на педала на газта и по-агресивно спиране, ако свалите крака си от педала на газта като цяло. Други превозни средства използват по-мека форма на регенеративно спиране, където агресивното спиране се случва само когато натиснете педала на спирачката, а някои ви позволяват да превключвате между различни режими.

Защо електромобилите използват регенеративно спиране

Основната цел на регенеративното спиране е да повиши ефективността и обхвата. Без регенеративно спиране, EV е ограничен от количеството заряд, който се съхранява в акумулатора на автомобила в момента, в който го изключите и започнете да шофирате. С регенеративно спиране автомобилът може да продължи да произвежда допълнителна мощност над тази, която е била съхранена в акумулатора.

Това е така, защото част от енергията на батерията, изразходвана за ускоряване на превозното средство, се улавя и се съхранява при всяко забавяне или спиране на автомобила и тази мощност може да се използва по-късно за ускоряване на автомобила отново. Всички тези действия работят, за да осигурят разширен обхват на EV, дори ако е само малко тук или там.

Освен че прави EV по-ефективен и разширява обхвата му, регенеративното спиране има и друг полезен страничен продукт: намалено замърсяване. Въпреки че електромобилите са оборудвани с традиционни спирачки, те се използват много по-малко, отколкото биха били в сравнимо ICE превозно средство. Това означава, че не трябва да се обслужват толкова често и генерират много по-малко прах от спирачките. Тъй като спирачният прах допринася за замърсяването на въздуха и може да доведе до респираторни усложнения при вдишване, според Science Daily, изглежда колкото по-малко има, толкова по-добре.

Защо електромобилите все още използват традиционни спирачки

Докато EVs са проектирани да използват регенеративни спирачки в различни ситуации, дори при движение на спиране и движение, всеки EV е оборудван и с традиционна спирачна система. Тази втора спирачна система носи допълнителна спирачна сила при аварийни ситуации и също така поема контрола в определени ситуации, като например когато EV е неподвижен и трябва да остане неподвижно.

Друг пример включва точки. Някои EV използват регенеративните спирачки, за да спрат автомобила, и след това автоматично задействат традиционните спирачки, за да задържат автомобила на място, докато не дойде време да се движи отново. Няма почти никакво износване на традиционната спирачна система, когато се използва по този начин, и не се генерира спирачен прах.

Спиращата сила на традиционните спирачки може също да се добави към спирачната сила на регенеративните спирачки, когато е необходимо бързо забавяне. Този тип употреба наистина причинява известно износване, но не толкова, колкото бихте видели в автомобил с ICE, управляван при подобни обстоятелства.

Наистина ли е толкова полезно регенеративното спиране?

Регенеративното спиране винаги е полезно, тъй като изпълнява необходимата задача, но е по-ефективно в някои ситуации от други. Докато регенеративното спиране може да увеличи обхвата на превозното средство и увеличава обхвата в много ситуации, общото повишаване на ефективността винаги зависи от фактори като условията на шофиране, колко агресивен е водачът при ускоряване и забавяне и дори от размера и теглото на превозно средство.

Обикновено се казва, че регенеративното спиране е около 60 до 70 процента ефективно, когато забавя превозно средство, генерира електричество и го съхранява в батериите. Това ниво на ефективност обаче не означава увеличение на обхвата с 60 до 70 процента, тъй като регенеративните спирачки зареждат батериите само когато системата действително се използва. Ето защо условията на шофиране играят толкова голяма роля в ефективността на регенеративните спирачки.

Трафик за спиране и движение

Като цяло регенеративните спирачки са много по-полезни при спиране и движение, отколкото при шофиране по магистрала на дълги разстояния. Това е така, защото спирачките се използват много повече при спиране и движение, така че регенеративните спирачки естествено зареждат много батериите повече, отколкото биха, ако превозното средство се движеше за дълги периоди от време без забавяне или спиране на ненатоварена магистрала или магистрала.

Терен

Теренът също може да играе роля в ефективността на регенеративните спирачки. Шофирането надолу естествено предоставя повече възможност за регенеративни спирачки да заредят батериите, отколкото шофирането нагоре. Постоянното шофиране нагоре по един хълм и надолу по друг също ще доведе до повече уловена енергия, отколкото шофирането по нататък равна земя, тъй като част от енергията, използвана за придвижване на превозното средство на всеки хълм, може да бъде възстановена на връщане надолу.

Тегло на превозното средство

Размерът и теглото на EV също оказват влияние върху ефективността на регенеративните спирачки. По-тежките превозни средства отнемат повече енергия, за да ускорят на първо място, така че има повече налична енергия за регенеративните спирачки, които да усвоят при забавяне. Докато регенеративните спирачки се използват в превозни средства, които са толкова малки и леки, колкото електрическите скутери, те всъщност имат по-голямо въздействие, колкото по-тежко е превозното средство.

Различни режими

Някои превозни средства ви позволяват да превключвате между различни режими на регенеративно спиране и това също може да повлияе на ефективността. Превключването между тези режими ще накара системата да регенерира повече или по-малко енергия и също така ще промени начина, по който превозното средство се справя. Например, задаване на по-малко агресивен режим на регенеративно спиране ще позволи на превозното средство да кара по-дълго, когато свалите крака си от педала, но не може да улови толкова много енергия в този по-нисък режим.

Проценти на повторно улавяне

В реални условия шофьорите на EV обикновено отчитат проценти на повторно улавяне между 5 и 30 процента. По-ниските ставки са свързани с по-леки превозни средства и много шофиране по магистрала, докато по-високите са свързани с по-тежки превозни средства и шофиране в града. Така че докато регенеративните спирачки са по-полезни в някои ситуации от други, те все още играят важна роля в повишаването на общата ефективност на електромобилите.