عملیات بازسازی الکتریکی در هنگام ترمزگیری و کاهش سرعت

ترمز احیا کننده که چند سال پیش در لوکوموتیوهای دیزلی معمولی معرفی شد، اکنون با دموکراتیک تر شدن خودروهای هیبریدی و الکتریکی اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

بنابراین بیایید نگاهی به جنبه های اساسی این تکنیک بیندازیم، که بنابراین، در مورد دریافت الکتریسیته از حرکت (یا به جای انرژی جنبشی / نیروی اینرسی) است.

اصل اساسی

چه یک تصویرگر حرارتی باشد، چه هیبریدی یا یک وسیله نقلیه الکتریکی، بازیابی انرژی اکنون در همه جا وجود دارد.

در مورد ماشین های تصویربرداری حرارتی، هدف تخلیه بار موتور با خاموش کردن دینام تا حد امکان است که وظیفه آن شارژ مجدد باتری سرب اسیدی است. بنابراین، آزاد کردن موتور از محدودیت دینام به این معنی است که وقتی خودرو روی ترمز موتور است، زمانی که می توان از انرژی جنبشی به جای قدرت موتور استفاده کرد (هنگام کاهش سرعت یا پایین آمدن طولانی مدت) صرفه جویی در سوخت و تولید نیرو تا حد امکان ایجاد می شود. شیب بدون شتاب).

برای خودروهای هیبریدی و الکتریکی نیز همینطور خواهد بود، اما این بار هدف، شارژ مجدد باتری لیتیومی است که در اندازه بسیار بزرگتر کالیبره شده است.

استفاده از انرژی جنبشی با تولید جریان؟

این اصل به طور گسترده ای شناخته شده و دموکراتیک شده است، اما باید به سرعت به آن بازگردم. وقتی من از یک سیم پیچ از مواد رسانا (مس بهتر است) با آهنربا عبور می کنم، جریانی در این سیم پیچ معروف ایجاد می کند. این همان کاری است که ما در اینجا انجام می دهیم، از حرکت چرخ های یک ماشین در حال حرکت برای متحرک سازی آهنربا و در نتیجه تولید برقی که در باتری ها (یعنی باتری) بازیابی می شود، استفاده کنیم. اما اگر ابتدایی به نظر برسد، خواهید دید که چند نکته ظریف دیگر وجود دارد که باید از آنها آگاه بود.

بازسازی در هنگام ترمز / کاهش سرعت خودروهای هیبریدی و الکتریکی

این خودروها مجهز به موتورهای الکتریکی برای به حرکت درآوردن آنها هستند، بنابراین عاقلانه است که از برگشت پذیری دومی استفاده کنیم، یعنی اینکه موتور در صورت دریافت آب میوه بکسل می کند و اگر به صورت مکانیکی توسط نیروی خارجی به حرکت درآید، انرژی تولید می کند. با چرخ های چرخان شروع شد).

بنابراین اکنون بیایید کمی دقیق تر (اما شماتیک باقی بمانیم) ببینیم که این با چند موقعیت چه می دهد.

1) حالت موتور

بیایید با استفاده کلاسیک از موتور الکتریکی شروع کنیم، بنابراین جریان را در یک سیم پیچ واقع در کنار آهنربا به گردش در می آوریم. این گردش جریان در سیم الکتریکی یک میدان الکترومغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد می کند که سپس روی آهنربا اثر می گذارد (و بنابراین باعث حرکت آن می شود). با طراحی هوشمندانه این چیز (پیچیده شده در یک سیم پیچ با یک آهنربای چرخان در داخل)، می توان موتور الکتریکی را به دست آورد که محور را تا زمانی که جریان به آن اعمال می شود، بچرخاند.

این "کنترل کننده قدرت" / "الکترونیک قدرت" است که وظیفه مسیریابی و کنترل جریان الکتریسیته را بر عهده دارد (انتقال به باتری، موتور را در یک ولتاژ خاص و غیره انتخاب می کند)، بنابراین بسیار مهم است. نقش، زیرا این است که به موتور اجازه می دهد در حالت "موتور" یا "ژنراتور" قرار گیرد.

در اینجا من یک مدار مصنوعی و ساده شده از این دستگاه با یک موتور تک فاز ایجاد کرده ام تا درک آن آسان تر شود (یک سه فاز بر اساس همان اصل کار می کند، اما سه سیم پیچ می تواند چیزها را بیهوده پیچیده کند، و از نظر بصری بنابراین آسان تر است. به صورت تک فاز).

باتری با جریان مستقیم کار می کند، اما موتور الکتریکی این کار را نمی کند، بنابراین به یک اینورتر و یکسو کننده نیاز است. پاور الکتریک وسیله ای برای توزیع و دوز کردن جریان است.

2) ژنراتور / حالت بازیابی انرژی

بنابراین در حالت ژنراتور برعکس عمل می کنیم یعنی جریانی که از سیم پیچ می آید را به باتری می فرستیم.

اما برگردیم به مورد خاص، ماشین من به لطف موتور حرارتی (مصرف روغن) یا موتور الکتریکی (مصرف باتری) تا 100 کیلومتر در ساعت شتاب گرفت. بنابراین، من انرژی جنبشی مربوط به این 100 کیلومتر در ساعت را به دست آورده ام و می خواهم این انرژی را به الکتریسیته تبدیل کنم ...

بنابراین برای آن من ارسال جریان از باتری به موتور الکتریکی را متوقف می کنم، منطقی که می خواهم سرعتم را کم کنم (از این رو برعکس باعث می شود سرعتم افزایش یابد). در عوض، الکترونیک قدرت جریان انرژی را معکوس می کند، یعنی تمام الکتریسیته تولید شده توسط موتور را به باتری ها هدایت می کند.

در واقع، این واقعیت ساده که چرخ‌ها باعث چرخش آهنربا می‌شوند، باعث تولید الکتریسیته در سیم‌پیچ می‌شود. و این الکتریسیته القا شده در سیم پیچ دوباره یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که سپس آهنربا را کاهش می دهد و دیگر مانند زمانی که با اعمال برق به سیم پیچ انجام می شود شتاب نمی دهد (بنابراین به لطف باتری) ...

این ترمز است که با بازیابی انرژی همراه است و بنابراین به خودرو اجازه می دهد در حین بازیابی برق، سرعت خود را کاهش دهد. اما برخی مشکلات وجود دارد.

اگر بخواهم انرژی را در حین ادامه حرکت با سرعت تثبیت شده (یعنی هیبریدی) بازیابی کنم، از یک موتور حرارتی برای به حرکت درآوردن ماشین و یک موتور الکتریکی به عنوان ژنراتور (به لطف حرکات موتور) استفاده خواهم کرد.

و اگر نمی خواهم موتور ترمزهای زیادی داشته باشد (به دلیل ژنراتور)، جریان را به ژنراتور / موتور می فرستم.

هنگامی که شما ترمز می کنید، کامپیوتر نیرو را بین ترمزهای احیا کننده و ترمزهای دیسکی معمولی توزیع می کند که به آن "ترمز ترکیبی" می گویند. دشواری و در نتیجه حذف پدیده ناگهانی و سایر پدیده هایی که ممکن است در رانندگی اختلال ایجاد کند (در صورت انجام ضعیف، احساس ترمز را می توان بهبود بخشید).

مشکل از باتری و ظرفیت آن.

اولین مشکل این است که باتری نمی تواند تمام انرژی منتقل شده به خود را جذب کند، دارای محدودیت شارژ است که از تزریق همزمان آب زیاد جلوگیری می کند. و با باتری پر هم مشکل همینه چیزی نمیخوره!

متأسفانه، زمانی که باتری الکتریسیته را جذب می کند، مقاومت الکتریکی رخ می دهد و این زمانی است که ترمز شدیدتر است. بنابراین، هرچه بیشتر الکتریسیته تولید شده را پمپاژ کنیم (و در نتیجه با افزایش مقاومت الکتریکی)، ترمز موتور قوی تر خواهد بود. برعکس، هرچه بیشتر ترمز موتور را احساس کنید، بیشتر به این معنی است که باتری های شما در حال شارژ شدن هستند (یا بهتر بگوییم، موتور جریان زیادی تولید می کند).

اما همانطور که قبلاً گفتم باتری ها دارای محدودیت جذب هستند و بنابراین انجام ترمز ناگهانی و طولانی مدت برای شارژ مجدد باتری نامطلوب است. دومی قادر به تصاحب آن نخواهد بود و مازاد آن به سطل زباله ریخته می شود ...

مشکل به پیشرفت ترمزهای احیا کننده مربوط می شود

برخی مایلند از ترمز احیا کننده به عنوان اصلی خود استفاده کنند و بنابراین قطعاً ترمزهای دیسکی را که از نظر انرژی ضعیف هستند صرف نظر می کنند. اما متأسفانه اصل کارکرد موتور الکتریکی مانع از دسترسی به این عملکرد می شود.

در واقع، هنگامی که بین روتور و استاتور اختلاف سرعت وجود داشته باشد، ترمز قوی تر است. بنابراین، هرچه بیشتر سرعت خود را کاهش دهید، قدرت ترمز کمتری خواهید داشت. اساساً، شما نمی توانید در این فرآیند خودرو را بی حرکت کنید، باید ترمزهای معمولی اضافی برای کمک به توقف خودرو داشته باشید.

با دو محور جفت شده (در اینجا هیبریداسیون E-Tense / HYbrid4 PSA)، هر کدام با یک موتور الکتریکی، بازیابی انرژی در هنگام ترمزگیری را می توان دو برابر کرد. البته این بستگی به گلوگاه کنار باتری هم خواهد داشت...اگر دومی اشتهای زیادی نداشته باشد، داشتن دو ژنراتور چندان منطقی نیست. همچنین می‌توان به Q7 e-Tron اشاره کرد که چهار چرخ آن به لطف کواترو به یک موتور الکتریکی متصل می‌شود، اما در این حالت فقط یک موتور الکتریکی روی چهار چرخ نصب شده است، نه دو تا مانند نمودار (پس فقط داریم یک ژنراتور)

3) باتری اشباع شده یا مدار بیش از حد گرم شده است

همانطور که گفتیم، زمانی که باتری به طور کامل شارژ می شود، یا در مدت زمان بسیار کوتاهی انرژی زیادی می گیرد (باتری نمی تواند با سرعت زیاد شارژ شود)، دو راه حل برای جلوگیری از آسیب رساندن به دستگاه داریم:

• راه حل اول ساده است، من همه چیز را قطع کردم ... با استفاده از یک سوئیچ (که توسط الکترونیک قدرت کنترل می شود)، مدار الکتریکی را قطع کردم و در نتیجه آن را باز کردم (دقیقاً عبارت را تکرار می کنم). به این ترتیب جریان دیگر جریان نمی یابد و من دیگر برق در سیم پیچ ها ندارم و بنابراین دیگر میدان مغناطیسی ندارم. در نتیجه، ترمز احیا کننده دیگر کار نمی کند و خودرو کنار می رود. انگار دیگر ژنراتور ندارم و بنابراین دیگر اصطکاک الکترومغناطیسی ندارم که توده های متحرک من را کند کند.
• راه حل دوم، جریان مستقیم است که دیگر نمی دانیم با آن چه کنیم، به مقاومت ها. این مقاومت‌ها برای این کار طراحی شده‌اند و صادقانه بگوییم، بسیار ساده هستند... نقش آنها در واقع جذب جریان و اتلاف آن انرژی به عنوان گرما است، بنابراین به لطف اثر ژول. این دستگاه در کامیون ها به عنوان ترمز کمکی علاوه بر دیسک ها / کالیپرهای معمولی استفاده می شود. بنابراین به جای شارژ باتری، جریان را به نوعی «سطل زباله برقی» می فرستیم که دومی را به شکل گرما دفع می کند. توجه داشته باشید که این بهتر از ترمز دیسکی است زیرا در همان نرخ ترمز ترمز رئوستات کمتر گرم می شود (نامی که به ترمز الکترومغناطیسی داده شده است که انرژی خود را در مقاومت ها تلف می کند).

در اینجا مدار را قطع می کنیم و همه چیز خاصیت الکترومغناطیسی خود را از دست می دهد (انگار یک تکه چوب را در یک سیم پیچ پلاستیکی می چرخانم، اثر از بین رفته است)

در اینجا از ترمز رئوستات استفاده می کنیم که

4) تعدیل نیروی ترمز احیا کننده

به طور مناسب، خودروهای برقی اکنون دارای پاروهایی برای تنظیم نیروی برگشت هستند. اما چگونه می توان ترمز احیا کننده را کم و بیش قوی کرد؟ و چگونه آن را طوری بسازیم که خیلی قدرتمند نباشد تا رانندگی قابل تحمل باشد؟

خوب، اگر در حالت احیا کننده 0 (بدون ترمز احیا کننده) فقط باید مدار را قطع کنم تا ترمز احیاکننده را تعدیل کنم، باید راه حل دیگری پیدا شود.

و در میان آنها، می توانیم مقداری از جریان را به سیم پیچ برگردانیم. زیرا اگر تولید آب میوه با چرخاندن آهنربا در سیم پیچ باعث مقاومت شود، از طرفی اگر خودم آب میوه را به کویل تزریق کنم، (مقاومت) بسیار کمتری خواهم داشت. هر چه بیشتر پاشش کنم، ترمز کمتری خواهم داشت و بدتر از آن، اگر بیش از حد پاشش کنم، در نهایت شتاب می گیرم (و آنجا موتور تبدیل به موتور می شود نه ژنراتور).

بنابراین، کسری از جریان تزریق شده مجدد به سیم پیچ است که ترمز احیا کننده را کم و بیش قدرتمند می کند.

برای بازگشت به چرخ آزاد، حتی می توانیم راه حل دیگری به جز قطع مدار پیدا کنیم، یعنی جریان را بفرستیم (دقیقا آن چیزی که لازم است) تا این احساس را داشته باشیم که در حالت چرخ آزاد هستیم ... کمی شبیه زمانی که در وسط می مانیم. پدال روی حرارتی برای پارک با سرعت ثابت.

در اینجا ما مقداری برق به سیم پیچ می فرستیم تا "ترمز موتور" موتور الکتریکی را کاهش دهیم (اگر بخواهیم دقیق باشیم در واقع ترمز موتور نیست). حتی اگر الکتریسیته کافی برای تثبیت سرعت ارسال کنیم، می‌توانیم جلوه چرخ آزاد داشته باشیم.

همه نظرات و واکنش ها

دنیرو نظر ارسال شده:

رگان (تاریخ: 2021 ، 07:15:01)

سلام

چند روز پیش، در یکی از نمایندگی های کیا جلسه ای در مورد تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده 48000 کیلومتری Soul EV 2020 خود داشتم. آ ؟؟ شگفتی بزرگ من، به من توصیه شد که تمام ترمزهای جلو (دیسک و لنت) را تعویض کنم، زیرا آنها تمام شده بودند!

به مدیر سرویس گفتم این امکان وجود ندارد زیرا از همان ابتدا از ترمزهای ریکاوری حداکثر استفاده را کردم. پاسخ او: ترمزهای یک ماشین برقی حتی سریعتر از یک ماشین معمولی فرسوده می شود!!

این واقعا خنده دار است. با خواندن توضیحات شما در مورد نحوه عملکرد ترمزهای احیا کننده، تأییدی دریافت کردم که سرعت خودرو با استفاده از فرآیندی غیر از ترمزهای استاندارد کاهش می یابد.

ایل I. 1 واکنش (های) به این نظر:

• مدیر مدیر سایت (2021-07-15 08:09:43): دلال بودن و گفتن اینکه ماشین برقی سریع تر ترمز می کند باز هم محدودیت است.

  زیرا اگر شدت بیش از حد این نوع خودروها منطقاً منجر به سایش سریعتر شود، بازسازی روند را معکوس می کند.

  در حال حاضر، شاید سطح بازیابی 3 از ترمزها به صورت موازی برای افزایش مصنوعی ترمز موتور استفاده می کند (در نتیجه از نیروی مغناطیسی موتور و ترمزها استفاده می شود). در این صورت می توانید بفهمید که چرا ترمزها سریعتر فرسوده می شوند. و با استفاده مکرر از بازسازی، این باعث می شود لنت های بلند روی دیسک ها با گرمای ناخوشایند ناشی از سایش و پارگی (زمانی که رانندگی را یاد می گیریم، به ما می گویند که فشار روی ترمزها باید قوی باشد، اما برای محدود کردن گرمایش کوتاه باشد).

  خوب است اگر با چشمان خود فرسودگی و پارگی این عناصر را می دیدید تا ببینید آیا نمایندگی وسوسه می شود شماره های غیرقانونی تهیه کند (بعید است، اما درست است که "در اینجا می توانیم به آن شک کنیم").

(پست شما پس از تأیید در زیر نظر قابل مشاهده است)

نظر بنویسید

برای تعمیر و نگهداری، من این کار را انجام می دهم: