Kuidas regeneratiivpidurdus töötab?

Iga sõiduk teel vajab kahte põhiasja: midagi, mis paneks selle liikuma, ja midagi, mis paneks selle peatama. Üle sajandi on bensiinimootoriga autodes kasutatav sisepõlemismootor (ICE) täitnud esimese vajaduse, raiskavad hõõrdpidurid aga viimase. Üks võimalus, kuidas elektrisõidukid (EV-d) tõeliselt silma paista, on see, et nad suudavad tabada mõlemat sihtmärki ühe lasuga: sama elektrimootor, mis paneb EV liikuma, võib Samuti töötab generaatorina topeltkoormus, aidates sõidukit aeglustada ja varustada samal ajal täiendavat elektrienergiat protsessis, mida nimetatakse regeneratiivseks. pidurdamine.

Mis on regeneratiivpidurdus?

Regeneratiivpidurdus on kirjeldav termin, mis tähendab täpselt seda, mida see ütleb. Kui regeneratiivpidurid on aktiveeritud, aeglustab sõiduk kiirust, regenereerides samal ajal ka osa elektrist, mida algselt selle kiirendamiseks kasutati. See elekter juhitakse tagasi akudesse, kus see on saadaval sõiduki edaspidiseks kiirendamiseks.

See erineb traditsioonilistest piduritest, mis ei tekita sõiduki aeglustamisel muud kui soojust ja müra. Erinevalt ICE-sõidukitest, mis kasutavad ainult traditsioonilisi pidureid, kasutavad elektrisõidukid mõlemat traditsioonilist

ja regeneratiivpidurdus.

Kuidas selline pidurdus toimib?

Kui kasutate elektrisõidukis regeneratiivpidureid, lülitub elektrimootor, mis tavaliselt vastutab sõiduki kiirendamise eest, tööle generaatorina. Selle asemel, et võtta akudest elektrit ja kasutada seda rataste pööramiseks ja sõiduki kiirendamiseks, kasutab generaator sõiduki edasiliikumine ja rataste pidev pöörlemine, et tekitada elektrit, mida saab seejärel akudesse salvestada. Lisaks akude laadimisele aeglustab see protsess ka sõidukit.

Erinevalt traditsioonilistest piduritest, mis aktiveeruvad ainult piduripedaali vajutamisel, rakenduvad regeneratiivpidurid sageli hetkel, kui tõstate jala gaasipedaalilt. See protsess on mõnel sõidukil rohkem väljendunud kui teistes, nii et jala EV gaasipedaalilt tõstmine võib mõne sõiduki puhul isegi põhjustada agressiivse pidurdamise.

Iga EV on oma pidurisüsteemide kasutamise poolest veidi erinev. Mõned elektrisõidukid on mõeldud sõitmiseks ilma piduripedaali puudutamata, regeneratiivpidurid käivituvad alati, kui kergendada gaasipedaali ja agressiivsem pidurdamine toimub, kui võtate jala gaasipedaalilt üldse. Teised sõidukid kasutavad regeneratiivpidurduse leebemat vormi, kus agressiivne pidurdamine toimub ainult piduripedaali vajutamisel ja mõned võimaldavad teil vahetada erinevaid režiime.

Miks EV-d kasutavad regeneratiivpidurdust?

Regeneratiivpidurduse peamine eesmärk on suurendada tõhusust ja sõiduulatust. Ilma regeneratiivpidurduseta piirab elektrisõiduki aku laetuse tase hetkel, kui selle vooluvõrgust lahti ühendate ja sõitma hakkate. Regeneratiivpidurduse abil suudab sõiduk jätkuvalt toota lisavõimsust, mis ületab akusse salvestatud võimsust.

Põhjus on selles, et osa sõiduki kiirendamiseks kulutatud aku võimsusest võetakse tagasi ja salvestatakse alati, kui sõiduk aeglustab või peatub, ja seda võimsust saab hiljem kasutada sõiduki kiirendamiseks uuesti. Kõik need toimingud annavad EV-le suurema ulatuse, isegi kui see on siin või seal veidikene.

Lisaks elektrisõiduki tõhusamaks muutmisele ja sõiduulatuse laiendamisele on regeneratiivpidurdusel ka teine ​​kasulik kõrvalsaadus: väiksem saaste. Kuigi elektrisõidukid on varustatud traditsiooniliste piduritega, kasutatakse neid palju vähem kui võrreldavas ICE-sõidukis. See tähendab, et neid ei pea nii sageli hooldama ja need tekitavad palju vähem piduritolmu. Kuna piduritolm soodustab õhusaastet ja võib sissehingamisel põhjustada hingamisteede tüsistusi, vastavalt Science Dailyle, tundub, et mida vähem seda on, seda parem.

Miks EV-d ikka traditsioonilisi pidureid kasutavad?

Kuigi elektrisõidukid on loodud kasutama regeneratiivpidurdusi erinevates olukordades, isegi peatuses-liikluses, on iga EV varustatud ka traditsioonilise pidurisüsteemiga. See teine ​​pidurisüsteem annab hädaolukordades täiendava pidurdusjõu ja võtab võimust ka teatud olukordades, näiteks kui elektrisõiduk seisab ja peab paigal püsima.

Teine näide hõlmab punkte. Mõned elektrisõidukid kasutavad sõiduki peatamiseks regeneratiivpidureid ja seejärel automaatselt sisse traditsioonilised pidurid, et hoida sõidukit paigal, kuni on aeg uuesti liikuma hakata. Traditsiooniline pidurisüsteem sellisel kasutamisel peaaegu ei kulu ja piduritolmu ei teki.

Traditsiooniliste pidurite pidurdusjõudu saab lisada ka regeneratiivpidurite pidurdusjõule, kui on vaja kiiret aeglustamist. Seda tüüpi kasutamine põhjustab mõningast kulumist, kuid mitte nii palju, kui näete sarnastes tingimustes sõidetud ICE-sõidukis.

Kas regeneratiivpidurdamine on tõesti nii kasulik?

Regeneratiivpidurdus on alati kasulik, kuna see täidab vajalikku ülesannet, kuid on mõnes olukorras tõhusam kui teistes. Kuigi regeneratiivpidurdus võib suurendada sõiduki sõiduulatust ja suurendab paljudes olukordades sõiduulatust, suureneb tõhusus alati sõltub sellistest teguritest nagu sõidutingimused, juhi agressiivne käitumine kiirendamisel ja aeglustamisel ning isegi sõiduki suurusest ja kaalust. sõidukit.

Sõiduki aeglustamisel, elektrienergia tootmisel ja akudes salvestamisel on regeneratiivpidurdus tavaliselt umbes 60–70 protsenti tõhus. Selline tõhususe tase ei tähenda siiski ulatuse 60–70-protsendilist suurenemist, sest regeneratiivpidurid laadivad akusid ainult siis, kui süsteemi tegelikult kasutatakse. Seetõttu mängivad sõidutingimused regeneratiivpidurite tõhususes nii suurt rolli.

Stop-and-Go Liiklus

Üldiselt on regeneratiivpidurid palju kasulikumad peatus-ja-liikluses kui pikamaa maanteel sõitmisel. Põhjus on selles, et peatus-ja-liiklusliikluses kasutatakse pidureid palju rohkem, nii et regeneratiivpidurid laadivad akusid loomulikult palju rohkem kui siis, kui sõiduk sõidaks pikka aega ilma kiirust vähendamata või peatumata ummikuta maanteel või kiirtee.

Maastik

Regeneratiivsete pidurite tõhususes võib oma osa mängida ka maastik. Allamäge sõitmine annab regeneratiivpiduritele loomulikult rohkem võimaluse akude laadimiseks kui mäest üles sõitmine. Järjepidevalt ühest mäest üles ja teisest alla sõitmine annab ka rohkem energiat tagasi kui edasi sõitmine tasasel maal, kuna osa sõiduki igast mäest üles viimiseks kuluvast energiast saab tagasiteel tagasi alla.

Sõiduki kaal

EV suurus ja kaal mõjutavad ka regeneratiivpidurite tõhusust. Raskematel sõidukitel kulub kiirendamiseks rohkem energiat, nii et regeneratiivpiduritel on rohkem energiat, et aeglustada. Kuigi regeneratiivpidureid kasutatakse nii väikestes ja kergetes sõidukites kui elektrilised tõukerattad, on neil tegelikult suurem mõju, mida raskem on sõiduk.

Erinevad režiimid

Mõned sõidukid võimaldavad teil lülituda erinevate regeneratiivpidurdusrežiimide vahel ja see võib samuti mõjutada tõhusust. Nende režiimide vahel ümberlülitumisel taastub süsteem rohkem või vähem energiat ja see muudab ka seda, kuidas sõiduk juhib. Näiteks vähem agressiivse regeneratiivpidurdusrežiimi seadistamine võimaldab sõidukil pikemalt pidurdada, kui võtate jala pedaalilt maha, kuid see ei suuda selles madalamas režiimis nii palju energiat tagasi võtta.

Taasvõtumäärad

Reaalsetes tingimustes teatavad elektrisõidukijuhid tavaliselt 5–30 protsendist tagasivõtumäära. Madalamad määrad on seotud kergemate sõidukite ja rohke maanteel sõitmisega, samas kui kõrgemad määrad on seotud raskemate sõidukite ja linnasõiduga. Ehkki regeneratiivpidurid on mõnes olukorras kasulikumad kui teistes, mängivad need siiski olulist rolli elektrisõidukite üldise tõhususe suurendamisel.