Jak funguje regenerativní brzdění v hybridních vozech

Hybridy a plně elektrická vozidla vytvářejí vlastní energii dobíjení baterie procesem známým jako regenerativní brzdění (režim regenerace). Vysvětlili jsme, co je regenerativní brzdění a jak tento proces funguje obecně, ale mnoho lidí se zajímá o hlubší matice a šrouby výroby elektřiny. Chápou, že v hybridním nebo plně elektrickém vozidle slovo „regenerativní“, pokud jde o regenerativní brzděníznamená zachycení hybnosti vozidla (kinetická energie) a jeho přeměnu na elektřinu, která dobíjí (regeneruje) palubní baterii, když vozidlo zpomaluje a / nebo zastavuje. Je to tato nabitá baterie, která zase pohání elektrický trakční motor vozidla. Ve zcela elektrickém vozidle je tento motor jediným zdrojem lokomoce. V hybridu motor pracuje ve spolupráci s motorem s vnitřním spalováním. Ale tento motor není jen zdrojem pohonu, je to také generátor.

Jakýkoli motor s permanentními magnety může fungovat jako motor nebo generátor. V celé elektrice a hybridech se přesněji nazývají motor / generátor (M / G). Ale technologicky zvědaví chtějí vědět víc a často se budou ptát „Jak a jakým mechanismem nebo procesem je elektřina vytvořená? “Je to dobrá otázka, takže než začneme vysvětlovat, jak fungují M / G a regenerativní brzdění

Bez ohledu na konstrukci vozidla musí být mezi M / G a pohonnou jednotkou mechanické spojení. Ve zcela elektrickém vozidle by mohl být jednotlivý M / G na každém kole nebo centrální M / G připojený k hnací jednotce prostřednictvím převodovky. V hybridu by motor / generátor mohl být individuální komponentou, která je poháněna pomocným řemenem z motoru (podobně jako alternátor na konvenčním vozidle - takto funguje systém GM BAS), může to být palačinka M / G, která je přišroubována mezi motor a přenos (to je nejběžnější nastavení - například Prius), nebo to může být více M / Gs namontovaných uvnitř přenosu (to je jak fungují dva režimy). V každém případě musí být M / G schopen pohánět vozidlo a také být poháněn vozidlem v režimu regen.

Většina, ne-li všechny, hybridy a elektrika používají elektronický systém ovládání škrticí klapky. Po sešlápnutí plynového pedálu se do palubního počítače vyšle signál, který dále aktivuje relé ovladač, který bude vysílat proud baterie přes střídač / převodník do M / G a způsobí tak vozidlo hýbat se. Čím tvrdší je pedál tlačen, tím více proudu teče ve směru regulátoru s proměnným odporem a čím rychleji vozidlo jede. V hybridním vozidle, v závislosti na zatížení, stavu nabití baterie a konstrukci hybridního hnacího ústrojí, také aktivuje spalovací motor (ICE) větší výkon. Naopak, mírné zvednutí na škrticí klapce sníží proudový tok do motoru a vozidlo se zpomalí. Dalším nebo úplným vypnutím škrticí klapky dojde ke změně směru proudu - přesun M / G z režimu motoru do režimu generátoru - a zahájí proces regeneračního brzdění.

To je opravdu to, o čem je režim regen. Se zavřenou elektronickou škrticí klapkou a vozidlem stále v pohybu lze zachytit veškerou jeho kinetickou energii, která zpomalí vozidlo a dobije baterii. Když palubní počítač signalizuje baterii, aby zastavila odesílání elektřiny (prostřednictvím řídicího relé) a začala ji přijímat (prostřednictvím nabíjení) ), M / G současně přestane přijímat elektřinu pro napájení vozidla a začne posílat proud zpět do baterie pro nabíjení.

Pamatujte z našich diskuse o elektromagnetismu a akci motoru / generátoru: když je M / G napájen elektřinou, vytváří mechanickou energii, pokud je dodáván s mechanickou energií, vyrábí elektřinu. Jak ale výroba elektřiny zpomalí vozidlo? Tření. Je to nepřítel pohybu. Armatura M / G je zpomalena silou indukčního proudu vinutí, když prochází přes protilehlé póly magnetů ve statoru (neustále bojuje s tlačením / tahem protivníka) polarita). Právě toto magnetické tření pomalu zpomaluje kinetickou energii vozidla a pomáhá snižovat rychlost.