제동 및 감속 시 전기 회생 작동

몇 년 전 기존 디젤 기관차에 도입된 회생 제동은 이제 하이브리드 및 전기 자동차가 더 저렴해짐에 따라 점점 더 중요해지고 있습니다.

따라서 운동(또는 오히려 운동 에너지/관성력)에서 전기를 얻는 것과 관련된 이 기술의 근본적인 측면을 살펴보겠습니다.

기본 원리

열화상 카메라, 하이브리드 또는 전기 자동차 등 에너지 회수는 이제 어디에나 있습니다.

열화상 장비의 경우 목표는 가능한 한 자주 교류 발전기를 꺼서 엔진을 완화하는 것이며, 그 역할은 납산 배터리를 충전하는 것입니다. 따라서 알터네이터의 제한에서 엔진을 해제한다는 것은 연료 절감을 의미하며, 차량이 엔진 브레이크를 밟고 있을 때, 즉 엔진 동력이 아닌 운동 에너지를 사용할 수 있을 때(감속 또는 장시간 하강 시) 최대한 발전이 이루어집니다. 가속이없는 언덕).

하이브리드와 전기 자동차의 경우 동일하지만 이번에는 훨씬 더 큰 크기로 보정된 리튬 배터리를 충전하는 것이 목표가 될 것입니다.

전류를 생성하여 운동 에너지를 사용합니까?

그 원칙은 널리 알려지고 민주화되었지만, 나는 빨리 그 원칙으로 돌아가야 한다. 자석으로 전도성 물질(바람직하게는 구리) 코일을 가로지르면 이 유명한 코일에 전류가 생성됩니다. 이것이 우리가 여기서 할 일입니다. 달리는 자동차 바퀴의 움직임을 사용하여 자석에 생명을 불어넣고 배터리(즉, 배터리)에서 복구될 전기를 생성합니다. 그러나 이것이 기본적으로 들리면 알아야 할 몇 가지 미묘함이 더 있음을 알 수 있습니다.

하이브리드 및 전기차 제동/감속 시 회생

이 자동차에는 추진을 위한 전기 모터가 장착되어 있으므로 후자의 가역성을 사용하는 것이 합리적입니다. 즉, 엔진이 주스를 ​​받으면 견인되고 외부 힘에 의해 기계적으로 구동되면 에너지를 방출합니다 물레로 출발한 자동차).

이제 몇 가지 상황에서 이것이 무엇을 하는지 좀 더 구체적으로 살펴보겠습니다.

1) 모터 모드

전기 모터의 고전적인 사용부터 시작하여 자석 옆에 있는 코일에 전류를 순환시킵니다. 전선의 이러한 전류 순환은 코일 주위에 전자기장을 유도하여 자석에 작용합니다(따라서 자석이 움직이게 함). 이 물건(내부에 회전하는 자석이 있는 코일에 감긴 것)을 교묘하게 설계하면 전류가 가해지는 한 축을 회전시키는 전기 모터를 얻을 수 있습니다.

전기 흐름의 라우팅 및 관리를 담당하는 것은 "전원 컨트롤러"/"전력 전자 장치"이므로(배터리로의 전송, 특정 전압의 모터 선택 등) 매우 중요합니다. 엔진이 "엔진" 또는 "제너레이터" 모드에 있도록 허용하는 것이 이 역할이기 때문입니다.

이해하기 쉽도록 단상 모터가 있는 이 장치의 합성 및 단순화된 회로를 여기에서 개발했습니다(XNUMX상은 동일한 원리로 작동하지만 XNUMX개의 코일은 불필요하게 상황을 복잡하게 만들 수 있으므로 시각적으로 단일에서 더 간단합니다. -단계).

배터리는 직류로 작동하지만 전기 모터는 그렇지 않기 때문에 인버터와 정류기가 필요합니다. 전력 전기는 전류를 분배하고 도징하는 장치입니다.

2) 발전기/에너지 회수 모드

따라서 발전기 모드에서는 역 과정, 즉 코일에서 오는 전류를 배터리로 보냅니다.

그러나 특정 사례로 돌아가서 내 차는 열 엔진 (오일 소비) 또는 전기 엔진 (배터리 소비) 덕분에 100km / h까지 가속되었습니다. 그래서 저는 이 100km/h와 관련된 운동 에너지를 얻었고, 이 에너지를 전기로 변환하고 싶습니다...

이를 위해 배터리에서 전기 모터로 전류를 보내는 것을 중단할 것입니다. 속도를 늦추고 싶은 논리입니다(따라서 그 반대는 속도를 높일 것입니다). 대신 전력 전자 장치는 에너지 흐름을 역전시킵니다. 즉, 엔진에서 생성된 모든 전력을 배터리로 보냅니다.

실제로 바퀴가 자석을 회전시킨다는 단순한 사실만으로도 코일에서 전기가 생성됩니다. 그리고 코일에 유도된 이 전기는 다시 자기장을 생성하여 코일에 전기를 가함으로써(따라서 배터리 덕분에) 완료될 때처럼 자석의 속도를 늦추고 더 이상 속도를 높이지 않습니다.

에너지 회수와 관련된 제동이므로 차량이 에너지 회수에 의해 감속될 수 있습니다. 그러나 몇 가지 문제가 있습니다.

안정된 속도로 계속 이동하면서 에너지를 회수하고 싶다면(즉, 하이브리드) 열기관을 사용하여 자동차를 추진하고 전기 모터를 발전기로 사용합니다(엔진의 움직임으로 인해).

그리고 모터에 너무 많은 브레이크가 있는 것을 원하지 않으면(교류기 때문에) 교류기/모터에 전류를 보냅니다.

제동을 하면 컴퓨터가 회생 제동과 기존 디스크 브레이크 사이에 힘을 분배하는데, 이를 "결합 제동"이라고 합니다. 복잡성 및 따라서 운전을 방해할 수 있는 갑작스럽고 다른 현상 제거(제동이 잘못되면 제동 느낌이 향상될 수 있음).

문제는 배터리 및 용량과 관련이 있습니다.

첫 번째 문제는 배터리가 전달된 모든 에너지를 흡수할 수 없다는 것입니다. 동시에 너무 많은 주스가 주입되는 것을 방지하는 충전 제한이 있습니다. 배터리가 가득 차 있어도 문제는 동일하며 아무것도 먹지 않습니다!

안타깝게도 배터리가 전기를 흡수할 때 전기 저항이 생기고 이때 제동력이 가장 강해집니다. 따라서 생성된 전기를 더 많이 "펌핑"할수록(따라서 전기 저항이 증가하여) 엔진 제동력이 더 강해집니다. 반대로, 엔진 제동을 더 많이 느낄수록 배터리가 충전되고 있음을 더 많이 나타냅니다(또는 오히려 모터가 많은 전류를 생성하고 있음).

하지만 방금 말했듯이 배터리에는 흡수 한계가 있으므로 배터리를 충전하기 위해 갑작스럽고 긴 제동을 하는 것은 바람직하지 않습니다. 후자는 그것을 적절하게 사용할 수 없으며 잉여는 쓰레기통에 버려집니다 ...

문제는 회생 제동의 진행성과 관련이 있습니다.

어떤 사람들은 회생 제동을 메인으로 사용하기를 원하기 때문에 에너지적으로 나쁜 디스크 브레이크 없이는 확실히 할 수 있습니다. 그러나 불행히도 전기 모터의 작동 원리는 이 기능에 대한 액세스를 방지합니다.

실제로 회전자와 고정자 사이에 속도 차이가 있을 때 제동력이 더 강해집니다. 따라서 속도를 늦출수록 제동력이 약해집니다. 기본적으로 이 프로세스로는 차를 고정시킬 수 없으며 차를 멈추는 데 도움이 되는 추가 일반 브레이크가 있어야 합니다.

각각 전기 모터가 있는 4개의 축이 연결되어 있으면(여기서는 E-Tense/HYbrid7 PSA 하이브리드화) 제동 중 에너지 회수가 두 배가 될 수 있습니다. 물론 이것도 배터리 쪽의 병목현상에 따라 다르겠지만... 후자가 식욕이 왕성하지 않는 한 발전기를 두 개 갖는 것은 별 의미가 없을 것이다. Quattro 덕분에 XNUMX개의 바퀴가 전기 모터에 연결된 QXNUMX e-Tron도 언급할 수 있지만, 이 경우 다이어그램에서와 같이 XNUMX개가 아닌 XNUMX개의 바퀴에 전기 모터가 하나만 설치됩니다(그래서 우리는 하나의 발전기를 가지고)

3) 배터리가 포화되었거나 회로가 과열되었습니다.

앞서 말했듯이 배터리가 완전히 충전되었거나 너무 짧은 시간에 너무 많은 전력을 공급받는 경우(배터리가 너무 빠른 속도로 충전되지 않음) 장치 손상을 방지할 수 있는 두 가지 솔루션이 있습니다.

• 첫 번째 해결책은 간단합니다. 모든 것을 잘라냅니다... 스위치(전력 전자 장치로 제어)를 사용하여 전기 회로를 잘라서 열어줍니다(정확한 용어를 반복합니다). 따라서 전류가 더 이상 흐르지 않고 더 이상 코일에 전기가 없으므로 더 이상 자기장이 없습니다. 결과적으로 회생 제동이 더 이상 작동하지 않고 차량이 관성 주행합니다. 더 이상 발전기가 없는 것과 같습니다. 따라서 움직이는 질량을 늦추는 전자기 마찰이 더 이상 없습니다.
• 두 번째 솔루션은 더 이상 무엇을 해야할지 모르는 전류를 저항으로 보내는 것입니다. 이 저항기는 바로 그렇게 하도록 설계되었으며 솔직히 말해서 매우 간단합니다. 이 저항기의 역할은 실제로 전류를 흡수하고 해당 에너지를 열로 소산하는 것이므로 줄 효과입니다. 이 장치는 일반 디스크/캘리퍼 외에 트럭에서 보조 브레이크로 사용됩니다. 따라서 배터리를 충전하는 대신 열의 형태로 후자를 소멸시키는 일종의 "전기 쓰레기통"에 전류를 보냅니다. 동일한 양의 제동에서 가변 저항식 브레이크가 덜 가열되기 때문에 이것이 디스크 제동보다 낫습니다(저항기에서 에너지를 소산시키는 전자기 제동에 지정된 이름).

여기서 우리는 회로를 절단하고 모든 것이 전자기 특성을 잃습니다(플라스틱 코일에 나무 조각을 비틀면 더 이상 효과가 없는 것과 같습니다)

여기서 우리는 가감 저항 브레이크를 사용합니다.

4) 회생 제동력 변조

적절하게도 전기 자동차에는 이제 반환력을 조정할 수 있는 패들이 있습니다. 그러나 회생 제동을 더 강력하게 또는 덜 강력하게 만드는 방법은 무엇입니까? 운전이 견딜 수 있도록 너무 강력하지 않은지 확인하는 방법은 무엇입니까?

음, 회생 모드 0(회생 제동 없음)에서 회생 제동을 조절하기 위해 회로를 끄기만 하면 되는 경우 다른 솔루션을 찾아야 합니다.

그리고 그 중 일부 전류를 코일로 되돌릴 수 있습니다. 왜냐하면 코일에 있는 자석의 회전에 의해 주스가 생성되어 저항이 발생한다면, 반면 내가 직접 코일에 주스를 주입하면 저항이 훨씬 줄어들 것이기 ​​때문입니다. 더 많이 주입할수록 브레이크가 덜 걸리고 더 나쁜 것은 너무 많이 주입하면 결국 가속하게 됩니다(그리고 여기서 엔진이 발전기가 아니라 엔진이 됩니다).

따라서 회생 제동을 다소 강력하게 만드는 것은 코일에 다시 유입되는 전류의 일부입니다.

자유분방함으로 돌아가려면 회로를 분리하는 것보다 다른 해결책을 찾을 수도 있습니다. 즉, 현재(정확히 필요한 것)를 보내서 우리가 자유분방하고 있다는 느낌을 갖도록 하는 것입니다. 일정한 속도로 주차하기 위해 열에.

여기서 우리는 전기 모터의 "모터 브레이크"를 줄이기 위해 권선에 약간의 전기를 보내고 있습니다(정확하게 하려면 실제로 모터 브레이크가 아님). 속도를 안정시키기 위해 충분한 전기를 보내면 자유분방한 효과까지 얻을 수 있습니다.

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최후의 게시된 댓글:

레얀 (날짜: 2021, 07:15:01)

, 안녕

며칠 전 나는 48000년형 쏘울 EV의 2020km 정기 점검을 위해 기아 대리점에서 약속을 잡았습니다. ㅏ?? 놀랍게도 모든 앞 브레이크 (디스크 및 패드)가 완료 되었기 때문에 교체하라는 조언을 받았습니다 !!

처음부터 회생 제동을 최대한 활용했기 때문에 불가능하다고 서비스 관리자에게 말했습니다. 그의 대답: 전기 자동차는 일반 자동차보다 브레이크가 훨씬 빨리 마모됩니다!!

정말 웃기다. 회생 브레이크 작동 방식에 대한 귀하의 설명을 읽고 차량 속도가 일반 브레이크와 다른 프로세스에 의해 느려진다는 확인을 받았습니다.

일 I. 1 이 댓글에 대한 반응:

• 관리자 사이트 관리자 (2021-07-15 08:09:43) : 딜러가 되어 전기차가 브레이크가 더 빨리 닳는다는 말은 아직 한계다.

  이러한 유형의 차량의 과도한 무거움이 논리적으로 더 빠른 마모로 이어져야 한다면 재생은 추세를 역전시킵니다.

  이제 복구 수준 3은 브레이크를 병렬로 사용하여 모터 브레이크를 인위적으로 증가시킵니다(따라서 모터와 브레이크의 자기력 사용). 이 경우 브레이크가 더 빨리 마모되는 이유를 이해할 수 있습니다. 그리고 재생을 자주 사용하면 패드가 불쾌한 마모 열로 디스크를 오랫동안 누르게 됩니다. 난방).

  딜러가 불법 번호를 만드는 것을 목표로 하는지 직접 눈으로 이러한 항목의 마모를 확인할 수 있다면 좋을 것입니다(가능성은 낮지만 "여기에서 의심할 수 있습니다"는 사실입니다).

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