Hvordan fungerer regenerativ bremsning i hybridbiler

Hybrider og altelektriske køretøjer skaber deres egen kraft til opladning af batteri gennem en proces kendt som regenerativ bremsning (regen mode). Vi har forklaret, hvad regenerativ bremsning er, og hvordan processen fungerer generelt, men mange mennesker er interesserede i de dybere møtrikker og bolte ved elproduktion. De forstår, at ordet "regenerativ" i en hybrid eller altelektrisk køretøj med hensyn til regenerativ bremsning, betyder at fange køretøjets momentum (kinetisk energi) og omdanne det til elektricitet, der genoplader (regenererer) ombordets batteri, når køretøjet bremser og / eller stopper. Det er dette opladede batteri, der igen styrker køretøjets elektriske trækkraftmotor. I et altelektrisk køretøj er denne motor den eneste kilde til bevægelse. I en hybrid fungerer motoren i partnerskab med en forbrændingsmotor. Men denne motor er ikke kun en kilde til fremdrift, den er også en generator.

Enhver permanent magnetmotor kan fungere som en motor eller generator. I allelektrik og hybrider kaldes de mere præcist en motor / generator (M / G). Men de teknologisk nysgerrige ønsker at vide mere, og de vil ofte spørge "Hvordan og ved hvilken mekanisme eller proces er det el oprettet? ”Det er et godt spørgsmål, så inden vi begynder at forklare, hvordan M / G'er og regenerativ bremsning fungerer i

Uanset køretøjets konstruktion skal der være en mekanisk forbindelse mellem M / G og drivløbet. I et altelektrisk køretøj kan der være en individuel M / G ved hvert hjul eller en central M / G forbundet til drivspændet gennem en gearkasse. I en hybrid kan motoren / generatoren være en individuel komponent, der drives af et tilbehørssele fra motoren (omtrent som en generator på et konventionelt køretøj - sådan fungerer GM BAS-systemet), det kan være en pandekage M / G, der er boltet mellem motoren og transmission (dette er den mest almindelige opsætning - for eksempel Prius), eller det kan være flere M / G'er monteret inde i transmissionen (dette er hvordan to-tilstande fungerer). Under alle omstændigheder skal M / G være i stand til at drive køretøjet såvel som at blive kørt af køretøjet i regen mode.

De fleste, hvis ikke alle, hybrider og elektricitet bruger et elektronisk gashåndteringssystem. Når gashåndtaget trækkes, sendes der et signal til den indbyggede computer, som yderligere aktiverer et relæ ind den controller, der sender batteristrøm gennem en inverter / omformer til M / G, hvilket får køretøjet til bevæge sig. Jo hårdere pedalen skubbes, jo mere strøm flyder i retning af en regulator med variabel modstand, og jo hurtigere går køretøjet. I en hybrid afhænger af belastning, batteriets ladetilstand og designet af hybriddrevet, vil en tung gasspjæld også aktivere forbrændingsmotoren (ICE) for mere kraft. Omvendt vil løftning lidt på gashåndtaget reducere strømstrømmen til motoren, og køretøjet vil bremse. At løfte yderligere eller helt ud af gashåndtaget vil få strømmen til at skifte retning - flytte M / G fra motortilstand til generatortilstand - og begynde den regenerative bremseproces.

Dette er virkelig hvad regen-tilstanden handler om. Når den elektroniske gasspjæld lukket og køretøjet stadig bevæger sig, kan al dens kinetiske energi indfanges for både at bremse køretøjet og genoplade dets batteri. Idet den indbyggede computer signalerer batteriet om at stoppe med at sende elektricitet (via controller-relæet) og begynde at modtage det (gennem en opladning) controller), stopper M / G'en samtidig med at modtage elektricitet til at køre køretøjet og begynder at sende strøm tilbage til batteriet for opladning.

Husk fra vores diskussion om elektromagnetisme og motor / generator handling: Når en M / G leveres med elektricitet, producerer den mekanisk strøm, når den leveres med mekanisk strøm, producerer den elektricitet. Men hvordan bremser elproduktionen køretøjet? Friktion. Det er bevægelsens fjende. Ankeret på M / G sænkes af kraften, der inducerer strøm i viklingerne, når det passerer over modstående poler af magneterne i statoren (den kæmper konstant med modstandernes skub / træk) polariteter). Det er denne magnetiske friktion, der langsomt saps køretøjets kinetiske energi og hjælper med at skrubbe hastigheden af.