Kako funkcionira regenerativno kočenje?
Svako vozilo na cesti treba dvije osnovne stvari: nešto da ga pokrene i nešto da se zaustavi. Više od jednog stoljeća, motor s unutarnjim izgaranjem (ICE) koji koriste automobili na benzinski pogon ispunjavao je prvu potrebu, dok su trošne kočnice trenja zadovoljile potonju. Jedan od načina na koji se električna vozila (EV) zaista ističu je da mogu pogoditi obje mete jednim udarcem: Isti električni motor koji pokreće EV može također povlači dvostruku funkciju kao generator, pomažući u usporavanju vozila, a istovremeno troši dodatnu energiju u procesu koji je poznat kao regenerativni kočenje.
Što je regenerativno kočenje?
Regenerativno kočenje je opisni pojam koji znači točno ono što piše. Kada se aktiviraju regenerativne kočnice, vozilo usporava, a istovremeno regenerira dio električne energije koja je izvorno korištena za njegovo ubrzanje. Ta se električna energija vraća u baterije, gdje je dostupna za ponovno ubrzanje vozila u budućnosti.
To se razlikuje od tradicionalnih kočnica koje stvaraju samo toplinu i buku pri usporavanju vozila. Za razliku od ICE vozila koja koriste samo tradicionalne kočnice, električna vozila koriste obje tradicionalne
Kako funkcionira ova vrsta kočenja?
Kada koristite regenerativne kočnice u EV-u, električni motor koji je inače odgovoran za ubrzanje vozila prebacuje se na rad kao generator. Umjesto da uzima električnu energiju iz baterija i koristi je za rotaciju kotača i ubrzanje vozila, generator koristi zamah vozila prema naprijed i nastavak rotacije kotača kako bi se proizvela električna energija koja se zatim može pohraniti u baterije. Osim punjenja baterija, ovaj proces također usporava vozilo.
Bailey Mariner
Za razliku od tradicionalnih kočnica, koje se aktiviraju samo kada pritisnete papučicu kočnice, regenerativne kočnice često se aktiviraju u trenutku kada podignete nogu s papučice gasa. Taj je proces izraženiji u nekim vozilima od drugih, pa podizanje noge s papučice gasa EV može čak rezultirati agresivnim kočenjem u nekim vozilima.
Svaki EV je malo drugačiji u načinu na koji koristi svoje kočione sustave. Neki EV-ovi dizajnirani su za vožnju bez dodirivanja papučice kočnice, a regenerativne kočnice se aktiviraju kad god se olakšati papučicu gasa i agresivnije kočenje nastaje ako maknete nogu s papučice gasa uopće. Druga vozila koriste blaži oblik regenerativnog kočenja gdje se agresivno kočenje događa samo kada pritisnete papučicu kočnice, a neka vam omogućuju prebacivanje između različitih načina rada.
Zašto EV koriste regenerativno kočenje
Glavna svrha regenerativnog kočenja je povećanje učinkovitosti i dometa. Bez regenerativnog kočenja, EV je ograničen količinom napunjenosti koja je pohranjena u akumulatoru automobila u trenutku kada ga isključite i počnete voziti. Uz regenerativno kočenje, vozilo može nastaviti proizvoditi dodatnu snagu iznad one koja je bila pohranjena u bateriji.
To je zato što se dio energije baterije koja je potrošena za ubrzanje vozila ponovno zauzme i pohranjuje se kad god vozilo uspori ili se zaustavi, a ta se snaga može kasnije iskoristiti za ubrzanje vozila opet. Sve ove radnje rade na davanju proširenog dometa EV-a, čak i ako je samo malo ovdje ili tamo.
Osim što EV čini učinkovitijim i proširuje njegov domet, regenerativno kočenje također ima još jedan koristan nusproizvod: smanjeno zagađenje. Iako su EV-ovi opremljeni tradicionalnim kočnicama, koriste se daleko manje nego što bi bili u usporedivom vozilu s ICE-om. To znači da se ne moraju toliko često servisirati i stvaraju daleko manje prašine od kočnica. Budući da prašina kočnica doprinosi onečišćenju zraka i može dovesti do respiratornih komplikacija kada se udiše, prema Science Daily, čini se što ga manje ima, to bolje.
Zašto EV još uvijek koriste tradicionalne kočnice
Dok su EV vozila dizajnirana za korištenje regenerativnih kočnica u raznim situacijama, čak i u prometu koji se zaustavlja i kreće, svaki EV također je opremljen tradicionalnim kočionim sustavom. Ovaj drugi kočioni sustav donosi dodatnu snagu zaustavljanja u hitnim slučajevima, a također preuzima ulogu u određenim situacijama, kao što je kada EV miruje i mora ostati u stanju mirovanja.
Drugi primjer uključuje točke. Neki EV koriste regenerativne kočnice kako bi zaustavili vozilo, a zatim automatski aktiviraju tradicionalne kočnice kako bi vozilo ostalo na mjestu dok ne dođe vrijeme za ponovno kretanje. Gotovo da nema trošenja tradicionalnog kočionog sustava kada se koristi na taj način i ne stvara se prašina kočnica.
Zaustavna snaga tradicionalnih kočnica također se može dodati snazi zaustavljanja regenerativnih kočnica kada je potrebno brzo usporavanje. Ova vrsta uporabe uzrokuje određeno trošenje, ali ne onoliko koliko biste vidjeli u vozilu s ledom koji se vozi u sličnim okolnostima.
Je li regenerativno kočenje doista toliko korisno?
Regenerativno kočenje je uvijek korisno jer obavlja nužan zadatak, ali je u nekim situacijama učinkovitije od drugih. Dok regenerativno kočenje može povećati domet vozila i povećava domet u mnogim situacijama, ukupno povećanje učinkovitosti uvijek ovisi o čimbenicima kao što su uvjeti vožnje, koliko je vozač agresivan pri ubrzavanju i usporavanju, pa čak i o veličini i težini vozila vozilo.
Obično se kaže da je regenerativno kočenje učinkovito oko 60 do 70 posto kada usporava vozilo, proizvodi električnu energiju i pohranjuje je u baterije. Ta razina učinkovitosti ipak ne znači povećanje dometa od 60 do 70 posto, jer regenerativne kočnice pune baterije samo kada je sustav zapravo u upotrebi. Zato uvjeti vožnje igraju tako veliku ulogu u učinkovitosti regenerativnih kočnica.
Zaustavi i kreni promet
Općenito, regenerativne kočnice su mnogo korisnije u prometu koji se zaustavlja i kreni nego u dugotrajnoj vožnji autocestom. To je zato što se kočnice koriste puno više u prometu za zaustavljanje i kretanje, tako da regenerativne kočnice prirodno puno pune baterije više nego što bi to činili da se vozilo vozi dulje vrijeme bez usporavanja ili zaustavljanja na autocesti bez gužvi ili autocesta.
Teren
Teren također može igrati ulogu u učinkovitosti regenerativnih kočnica. Vožnja nizbrdo prirodno pruža više mogućnosti za regenerativne kočnice za punjenje baterija nego vožnja uzbrdo. Dosljedna vožnja uzbrdo i nizbrdo također će rezultirati više povratne energije od vožnje dalje ravno tlo, jer se dio energije koja se koristi za pomicanje vozila uz svako brdo može povratiti na povratku dolje.
Težina vozila
Veličina i težina EV također utječu na učinkovitost regenerativnih kočnica. Teža vozila prije svega zahtijevaju više energije za ubrzanje, tako da je na raspolaganju više energije za regenerativne kočnice da se ponovno zaustave pri usporavanju. Dok se regenerativne kočnice koriste u vozilima tako malim i laganim poput električnih skutera, one zapravo imaju veći utjecaj što je vozilo teže.
Različiti načini rada
Neka vozila omogućuju vam prebacivanje između različitih načina regenerativnog kočenja, a to također može utjecati na učinkovitost. Prebacivanje između ovih načina rada će uzrokovati da sustav regenerira više ili manje energije, a također će promijeniti način na koji vozilo upravlja. Na primjer, postavljanje manje agresivnog načina regenerativnog kočenja omogućit će vozilu da se vozi dulje kada skinete nogu s papučice, ali ne može povratiti toliko energije u tom nižem načinu rada.
Stope ponovnog hvatanja
U stvarnim uvjetima, vozači električnih vozila obično prijavljuju stope ponovnog hvatanja između 5 i 30 posto. Niže stope povezane su s lakšim vozilima i puno vožnje autocestom, dok su više stope povezane s težim vozilima i gradskom vožnjom. Dakle, iako su regenerativne kočnice korisnije u nekim situacijama od drugih, one i dalje igraju važnu ulogu u povećanju ukupne učinkovitosti električnih vozila.