Τα υβριδικά και τα ηλεκτροκίνητα οχήματα δημιουργούν τη δική τους δύναμη επαναφόρτιση της μπαταρίας μέσω μιας διαδικασίας που είναι γνωστή ως φρενάρισμα με ανάκτηση ενέργειας (λειτουργία regen). Έχουμε εξηγήσει ποια είναι η αναδρομική πέδηση και πώς λειτουργεί η διαδικασία σε γενικές γραμμές, αλλά πολλοί λαοί ενδιαφέρονται για τα βαθύτερα καρύδια και μπουλόνια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Καταλαβαίνουν ότι σε ένα υβριδικό ή ηλεκτροκίνητο όχημα η λέξη «αναγεννητική» σε όρους αναζωογονητική πέδηση, σημαίνει τη σύλληψη της ορμής του οχήματος (κινητική ενέργεια) και την μετατροπή του σε ηλεκτρική ενέργεια που επαναφορτίζει (επαναδημιουργεί) την ενσωματωμένη μπαταρία καθώς το όχημα επιβραδύνει ή / και σταματά. Είναι αυτή η φορτισμένη μπαταρία που με τη σειρά της ενεργοποιεί τον ηλεκτρικό κινητήρα έλξης του οχήματος. Σε ένα ηλεκτροκίνητο όχημα, αυτός ο κινητήρας είναι η μοναδική πηγή μετακίνησης. Σε ένα υβρίδιο, ο κινητήρας συνεργάζεται με μια μηχανή εσωτερικής καύσης. Αλλά αυτός ο κινητήρας δεν είναι απλώς πηγή προωθήσεως, είναι επίσης γεννήτρια.
Οποιοσδήποτε κινητήρας μόνιμου μαγνήτη μπορεί να λειτουργήσει ως κινητήρας ή γεννήτρια. Σε όλα τα ηλεκτρικά και τα υβρίδια, ονομάζονται πιο συγκεκριμένα ένας κινητήρας / γεννήτρια (M / G). Αλλά οι τεχνολογικά περίεργοι θέλουν να μάθουν περισσότερα, και συχνά θα ρωτούν "Πώς, και με ποιο μηχανισμό ή διαδικασία, είναι η η ηλεκτρική ενέργεια που δημιουργήθηκε; "Είναι μια καλή ερώτηση, οπότε προτού ξεκινήσουμε να εξηγούμε πώς λειτουργούν τα M / Gs και η αναγεννητική πέδηση υβρίδια και ηλεκτρικά οχήματα, είναι σημαντικό να έχουμε βασικές γνώσεις σχετικά με τον τρόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και τον τρόπο λειτουργίας ενός κινητήρα / γεννήτριας.
Έτσι πώς λειτουργεί ένας κινητήρας / γεννήτρια σε ηλεκτρικό ή υβριδικό όχημα;
Ανεξάρτητα από το σχεδιασμό του οχήματος, πρέπει να υπάρχει μηχανική σύνδεση μεταξύ του M / G και του συστήματος μετάδοσης κίνησης. Σε ένα ηλεκτροκίνητο όχημα, θα μπορούσε να υπάρχει ένα μεμονωμένο M / G σε κάθε τροχό ή ένα κεντρικό M / G που συνδέεται με το σύστημα μετάδοσης κίνησης μέσω ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Σε ένα υβρίδιο, ο κινητήρας / γεννήτρια θα μπορούσε να είναι ένα μεμονωμένο εξάρτημα που οδηγείται από έναν ιμάντα αξεσουάρ από τον κινητήρα (σαν ένα εναλλάκτη σε συμβατικό όχημα - έτσι λειτουργεί το σύστημα GM BAS), θα μπορούσε να είναι ένα παγωτό M / G που βιδώνεται μεταξύ του κινητήρα και (αυτό είναι το πιο συνηθισμένο setup - το Prius, για παράδειγμα), ή θα μπορούσε να είναι πολλαπλά M / Gs τοποθετημένα μέσα στο κιβώτιο ταχυτήτων (αυτό είναι πως στο λειτουργία δύο λειτουργιών). Σε κάθε περίπτωση, το M / G πρέπει να είναι σε θέση να προωθεί το όχημα καθώς και να οδηγείται από το όχημα σε λειτουργία regen.
Προωθώντας το όχημα με το M / G
Τα περισσότερα, αν όχι όλα, υβριδικά και ηλεκτρικά χρησιμοποιούν ένα ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου της πεταλούδας. Όταν πιέζεται το πεντάλ γκαζιού, αποστέλλεται σήμα στον ενσωματωμένο υπολογιστή, ο οποίος ενεργοποιεί περαιτέρω ένα ρελέ ο ελεγκτής που θα αποστέλλει ρεύμα μπαταρίας μέσω μετατροπέα / μετατροπέα στο M / G που προκαλεί το όχημα κίνηση. Όσο πιο δύσκολο το πεντάλ πιέζεται, τόσο πιο ρεύμα ρέει κάτω από την κατεύθυνση ενός ελεγκτή μεταβλητής αντίστασης και τόσο ταχύτερα το αυτοκίνητο πηγαίνει. Σε ένα υβριδικό σύστημα, ανάλογα με το φορτίο, την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας και το σχεδιασμό του υβριδικού συστήματος μετάδοσης κίνησης, ένα βαρύ γκάζι ενεργοποιεί επίσης τον κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE) για περισσότερη ισχύ. Αντίστροφα, η ελαφριά ανύψωση στο γκάζι θα μειώσει τη ροή ρεύματος στον κινητήρα και το όχημα θα επιβραδυνθεί. Η ανύψωση περαιτέρω ή εξ ολοκλήρου από το γκάζι θα προκαλέσει το ρεύμα να αλλάξει την κατεύθυνση - μετακινώντας το M / G από τη λειτουργία του κινητήρα στη λειτουργία γεννήτριας - και να ξεκινήσει τη διαδικασία ανατροφοδότησης.
Αναγεννητική πέδηση: επιβράδυνση του οχήματος και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Αυτό είναι πραγματικά αυτό που είναι η λειτουργία regen. Με το ηλεκτρονικό γκάζι κλειστό και το όχημα εξακολουθεί να κινείται, όλη η κινητική του ενέργεια μπορεί να συλληφθεί για να επιβραδύνει το όχημα και να επαναφορτίσει την μπαταρία του. Καθώς ο ενσωματωμένος υπολογιστής σηματοδοτεί τη μπαταρία για να σταματήσει να στέλνει ηλεκτρικό ρεύμα (μέσω του ρελέ ελεγκτή) και να αρχίσει τη λήψη του (μέσω μιας φόρτισης ελεγκτής), το M / G παύει ταυτόχρονα να λαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια για την τροφοδοσία του οχήματος και αρχίζει να στέλνει ρεύμα πίσω στη μπαταρία φόρτισης.
Θυμηθείτε από μας συζήτηση σχετικά με τον ηλεκτρομαγνητισμό και τη δράση κινητήρα / γεννήτριας: Όταν ένα M / G τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια, παράγει μηχανική ενέργεια, όταν τροφοδοτείται με μηχανική ενέργεια, παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Αλλά πώς η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας επιβραδύνει το όχημα; Τριβή. Είναι ο εχθρός της κίνησης. Ο οπλισμός του M / G επιβραδύνεται από τη δύναμη που προκαλεί ρεύμα στις περιελίξεις καθώς περνάει πάνω από το αντιτιθέμενοι πόλοι των μαγνητών στον στάτορα (αγωνίζεται συνεχώς την ώθηση / έλξη των αντιτιθέμενων πολικότητες). Είναι αυτή η μαγνητική τριβή που σιγά-σιγά χύνει την κινητική ενέργεια του οχήματος και βοηθά στην απόρριψη της ταχύτητας.