Hvordan fungerer regenerativ bremsing?
Hvert kjøretøy på veien trenger to grunnleggende ting: noe for å få det til å gå, og noe for å få det til å stoppe. I over et århundre har forbrenningsmotoren (ICE) brukt av bensindrevne biler fylt det første behovet, mens bortkastede friksjonsbremser har møtt det siste. En måte at elektriske kjøretøy (EV-er) virkelig skiller seg ut er at de kan treffe begge målene med ett skudd: Den samme elektriske motoren som får en EV til å gå kan trekker også dobbel drift som en generator, og hjelper til med å bremse kjøretøyet samtidig som det gir ekstra strøm i en prosess som er kjent som regenerativ bremsing.
Hva er regenerativ bremsing?
Regenerativ bremsing er et beskrivende begrep som betyr nøyaktig det det står. Når regenerative bremser aktiveres, bremser kjøretøyet ned samtidig som det regenererer noe av elektrisiteten som opprinnelig ble brukt til å akselerere den. Denne strømmen føres tilbake til batteriene, hvor den er tilgjengelig for å akselerere kjøretøyet igjen i fremtiden.
Dette er forskjellig fra tradisjonelle bremser som ikke genererer annet enn varme og støy når du bremser et kjøretøy. I motsetning til ICE-kjøretøyer som bare bruker tradisjonelle bremser, bruker elbiler begge tradisjonelle
Hvordan fungerer denne typen bremsing?
Når du bruker de regenerative bremsene i en elbil, går den elektriske motoren som vanligvis er ansvarlig for å akselerere kjøretøyet over til å fungere som en generator. I stedet for å ta strøm fra batteriene og bruke den til å rotere hjulene og akselerere kjøretøyet, bruker generatoren fremdrift av kjøretøyet og fortsatt rotasjon av hjulene for å generere elektrisitet som deretter kan lagres i batteriene. I tillegg til å lade batteriene, bremser denne prosessen også kjøretøyet.
Bailey Mariner
I motsetning til tradisjonelle bremser, som bare aktiveres når du trykker på bremsepedalen, slår regenerative bremser ofte inn i det øyeblikket du løfter foten av gasspedalen. Denne prosessen er mer uttalt i noen kjøretøy enn andre, så å løfte foten fra en EV-gasspedal kan til og med føre til aggressiv bremsing i noen kjøretøy.
Hver elbil er litt forskjellig i hvordan den bruker bremsesystemene. Noen elbiler er designet for å kjøres uten å berøre bremsepedalen, med de regenerative bremsene som slår inn når du lette av gasspedalen, og mer aggressiv bremsing oppstår hvis du tar foten av gasspedalen totalt. Andre kjøretøy bruker en mildere form for regenerativ bremsing der aggressiv bremsing kun oppstår når du trykker på bremsepedalen, og noen lar deg bytte mellom ulike moduser.
Hvorfor elbiler bruker regenerativ bremsing
Hovedformålet med regenerativ bremsing er å øke effektiviteten og rekkevidden. Uten regenerativ bremsing er en elbil begrenset av mengden ladning som er lagret i bilens batteri i det øyeblikket du kobler den fra og begynner å kjøre. Med regenerativ bremsing kan kjøretøyet fortsette å produsere ekstra kraft utover det som var lagret i batteriet.
Det er fordi noe av batterikraften som brukes for å akselerere kjøretøyet, gjenvinnes og lagres når kjøretøyet bremser eller stopper, og den kraften kan brukes senere til å akselerere kjøretøyet en gang til. Alle disse handlingene fungerer for å gi en EV utvidet rekkevidde, selv om det bare er litt her eller der.
I tillegg til å gjøre en elbil mer effektiv og utvide rekkevidden, har regenerativ bremsing også et annet gunstig biprodukt: redusert forurensning. Selv om elbiler er utstyrt med tradisjonelle bremser, brukes de langt mindre enn de ville vært i et sammenlignbart ICE-kjøretøy. Det betyr at de ikke trenger å repareres så ofte, og de genererer langt mindre bremsestøv. Siden bremsestøv bidrar til luftforurensning og kan føre til luftveiskomplikasjoner ved innånding, ifølge Science Daily, det ser ut til at jo mindre det er, jo bedre.
Hvorfor elbiler fortsatt bruker tradisjonelle bremser
Mens elbiler er designet for å bruke regenerative bremser i en rekke situasjoner, til og med stopp-og-kjør trafikk, er hver elbil også utstyrt med et tradisjonelt bremsesystem. Dette andre bremsesystemet gir ekstra stoppkraft i nødstilfeller, og det tar også over i visse situasjoner, som når en elbil står stille og må stå stille.
Et annet eksempel er punktum. Noen elbiler bruker de regenerative bremsene for å få kjøretøyet til å stoppe, og kobler deretter automatisk inn de tradisjonelle bremsene for å holde kjøretøyet på plass til det er på tide å bevege seg igjen. Det er nesten ingen slitasje på det tradisjonelle bremsesystemet når det brukes på den måten, og det genereres ikke bremsestøv.
Stoppkraften til de tradisjonelle bremsene kan også legges til stoppkraften til de regenerative bremsene når rask nedbremsing er nødvendig. Denne typen bruk forårsaker noe slitasje, men ikke så mye som du ser i et ICE-kjøretøy som kjøres under lignende omstendigheter.
Er regenerativ bremsing virkelig så nyttig?
Regenerativ bremsing er alltid nyttig, ved at den utfører en nødvendig oppgave, men den er mer effektiv i noen situasjoner enn andre. Mens regenerativ bremsing kan øke rekkevidden til et kjøretøy, og øker rekkevidden i mange situasjoner, vil den generelle økningen i effektivitet alltid avhenger av faktorer som kjøreforhold, hvor aggressiv sjåføren er når han akselererer og bremser, og til og med størrelsen og vekten på kjøretøy.
Regenerativ bremsing sies vanligvis å være rundt 60 til 70 prosent effektiv når du bremser et kjøretøy ned, genererer strøm og lagrer det i batteriene. Dette effektivitetsnivået betyr imidlertid ikke en økning på 60 til 70 prosent i rekkevidde, fordi regenerative bremser bare lader batteriene når systemet faktisk er i bruk. Det er derfor kjøreforholdene spiller en så stor rolle for effektiviteten til regenerative bremser.
Stopp-og-kjør-trafikk
Generelt er regenerative bremser mye mer nyttige i stopp-og-kjør trafikk enn de er i langkjøring på motorvei. Det er fordi bremsene brukes mye mer i stopp-og-kjør trafikk, så de regenerative bremsene lader naturligvis batteriene mye mer enn de ville gjort hvis kjøretøyet kjørte i lange perioder uten å bremse eller stoppe på en motorvei uten trafikk eller motorvei.
Terreng
Terreng kan også spille en rolle i effektiviteten til regenerative bremser. Utforkjøring gir naturlig nok mer mulighet for regenerative bremser til å lade batteriene enn kjøring i oppoverbakke. Konsekvent kjøring opp en bakke og ned en annen vil også resultere i mer gjenvunnet energi enn å kjøre på flat mark, da noe av energien som brukes til å flytte kjøretøyet opp hver bakke kan gjenvinnes på vei tilbake ned.
Vekt av kjøretøy
Størrelsen og vekten til en elbil påvirker også effektiviteten til regenerative bremser. Tyngre kjøretøy tar mer energi for å akselerere i utgangspunktet, så det er mer energi tilgjengelig for de regenerative bremsene å ta igjen når de bremser ned. Mens regenerative bremser brukes i kjøretøy så små og lette som elektriske scootere, har de faktisk større innvirkning jo tyngre et kjøretøy er.
Ulike moduser
Noen kjøretøy lar deg bytte mellom forskjellige regenerative bremsemoduser, og det kan også påvirke effektiviteten. Bytte mellom disse modusene vil føre til at et system regenererer mer eller mindre energi, og vil også endre måten kjøretøyet håndterer på. For eksempel vil å sette en mindre aggressiv regenerativ bremsemodus tillate et kjøretøy å kjøre lenger når du tar foten av pedalen, men det kan ikke gjenvinne så mye energi i den lavere modusen.
Gjenfange priser
Under virkelige forhold rapporterer elbilsjåfører vanligvis gjenfangsthastigheter på mellom 5 og 30 prosent. Lavere priser er assosiert med lettere kjøretøy og mye motorveiskjøring, mens høyere priser er assosiert med tyngre kjøretøy og bykjøring. Så selv om regenerative bremser er mer nyttige i noen situasjoner enn andre, spiller de fortsatt en viktig rolle i å øke den totale effektiviteten til elbiler.