Remmen is een veel voorkomende term in de auto-industrie. Wanneer een voertuig op de markt komt, zou een van de specificaties het type remmen zijn. Trommel- en schijfremmen zijn veel voorkomende remsystemen in conventionele voertuigen. De elektrische auto speelt een belangrijke rol bij het populair maken van het regeneratieve remsysteem. Laten we eens kijken wat Regeneratief remmen betekent? Hoe regeneratief remmen werken en wat zijn de effecten op het voertuig.
De eerste bewegingswet van Newton zegt dat een object in zijn rusttoestand of uniforme beweging blijft tenzij er een externe kracht op inwerkt.
Om een bewegend voertuig te stoppen dat kinetische energie bevat, moet een externe kracht werken.
De kracht die inwerkt tijdens het remmen van een voertuig in een conventioneel remsysteem is de wrijvingskracht. Wanneer er wordt geremd op een bewegend voertuig kinetische energie wordt omgezet in warmte-energie in remtrommel en voertuig stopt.
Een voertuig beweegt een beetje voordat het stopt, ook al trappen we op de rem. Weet u waarom het voertuig niet onmiddellijk stopt wanneer de rem wordt gebruikt? Het is een ander onderwerp van discussie.
Regeneratief remmen is een vorm van remmen waarbij de energie wordt opgeslagen in een energieopslagsysteem wanneer het voertuig remt en vertraagt. Regeneratief remmen is vooral gericht op elektrische voertuigen vanwege de eenvoudige implementatie.
Elektrische machine in een elektrisch voertuig fungeert als generator tijdens het remmen, zet kinetische energie om in elektrische energie en slaat op in een batterij. Energiebron van een EV is batterij . Energie die is teruggewonnen kan worden gebruikt voor het versnellen van het voertuig. Daarom wordt energie die verloren zou zijn gegaan, opgeslagen en hergebruikt door regeneratief remmen.
Lees Een oud bericht over regeneratief remmen door Tesla-motoren
AC-inductiemotoren en PMSM's zijn tegenwoordig gebruikelijk in een elektrische auto . Ontwikkeling van vermogenselektronica-controllers vereenvoudigde motortoerentalregeling. Een omvormer zet in een batterij opgeslagen gelijkstroom om in driefasige wisselstroom en drijft de motor van een elektrische auto aan.
IGBT's en hun poortpulsen regelen de spanning en stroomuitgang van een omvormer. Verrassend genoeg converteert de omvormer niet alleen gelijkstroom naar wisselstroom, maar zet hij ook driefasige stroom van de motor over naar de batterij en zet deze om in gelijkstroom. Het gebeurt met de juiste besturing van poortpulsen van het convertorcircuit. We noemen de omvormer liever een bidirectionele stroomomvormer .
Hoe regeneratief remmen werkt?
Wanneer de bestuurder het bedieningspedaal van een elektrische auto indrukt, wordt er koppel gevraagd en op basis van de koppelvraag berekent de voertuigregeleenheid de vereiste stroom- en spanningssignalen naar de motor.
Naast de input van het actuatorpedaal, wordt de input van het rempedaal ook gebruikt door de voertuigcontroller om te beslissen of het koppelverzoek negatief of positief is. Remmen vereist een negatief koppel en acceleratie vereist een positief koppel. Door vervolgens alle andere beperkingen te beoordelen, probeert het elektrische voertuig regeneratief remmen op te leggen.
Zodra de beslissing is genomen, worden de poortpulsen naar de convertercircuits zodanig geregeld dat energie van de motor naar de batterij wordt overgedragen.
Als de elektrische machine een dc parallelle motor is, zou een bidirectionele dc-dc-converter helpen om energie te recupereren. (Energierecuperatie is een ander woord dat wordt gebruikt voor regeneratief remmen).
In de eerste plaats bespaart regeneratief remmen de energie die verloren zou zijn gegaan als warmte bij wrijvingsremmen. De actieradius van een elektrisch voertuig is echt belangrijk en er kan een extra afstand worden afgelegd met de energie van regeneratief remmen. Dus een puur elektrisch voertuigbereik kan bij normale autoritten met 10-15% worden vergroot. Dit hangt ook af van de rijcyclus , terrein, enz.
Maximaal 32% recuperatie gebeurde in een elektrische auto wanneer deze een heuvel beklom en terugkwam.
Een combinatie van wrijvingsrem en regeneratieve rem zorgt voor een langere levensduur van componenten. Gecombineerd gebruik vermindert slijtage van mechanische componenten in het remsysteem tot op zekere hoogte.
Een elektrisch voertuig is over het algemeen uitgerust met wrijvingsremmen. Helaas kan regeneratief remmen niet alleen komen in EV's. De reden hierachter is dat het niet altijd mogelijk is om regeneratief remmen in een EV effectief toe te passen.
De laadstatus (SOC) van de accu, de snelheid van het voertuig, de hoeveelheid druk die op het rempedaal wordt uitgeoefend, enz. beïnvloeden de effectiviteit van regeneratief remmen. Soms is het genoodzaakt om de voorkeur te geven aan wrijvingsremmen om het voertuig te stoppen.
Een elektrisch voertuig met een volledig opgeladen batterij kan niet worden gebruikt voor regeneratief remmen. Het is duidelijk dat de batterij niet meer kan worden opgeladen. Op dat moment moet het remmen wrijvingsloos zijn. Als er zich een situatie voordoet waarin de batterij de lading niet kan accepteren, heeft wrijvingsremmen voorrang op regeneratief remmen.
Lees hier meer over de batterij van elektrische voertuigen
Levensduur van de batterij is een belangrijk aandachtspunt bij elektrische auto's. Klanten geven altijd de voorkeur aan een lange levensduur van de batterij, aangezien vervanging een kostbaar proces is. Frequente laad-ontlaadcycli verkorten de levensduur van de batterij drastisch.
Het trieste is dat regeneratief remmen meer laad-ontlaadcycli aan een batterij toevoegt en de levensduur van de batterij verkort.
Een batterij kan een grote hoeveelheid energie die wordt gegenereerd wanneer het voertuig remt niet accepteren en er zijn methoden die ultracapacitor en batterij combineren om het nadeel te overwinnen.
Snelheid van het voertuig is van belang bij regeneratief remmen. Neem aan dat het voertuig met zeer lage snelheid . rijdt en in die toestand zou de efficiëntie van regeneratief remmen veel laag zijn. Het tapen van energie bij lage snelheid heeft ook invloed op het rijcomfort.
De start-stopmodus van rijden, met name het stadsverkeer, is de meest geprefereerde en effectieve regio voor regeneratief remmen.
Zoals uitgelegd in de vorige sectie kan regeneratief remmen niet in alle situaties en voertuigen worden toegepast. Elektrische vrachtwagen, elektrische trein, elektrische auto, enz. Zouden de beste keuzes zijn voor de toepassing van regeneratief remmen. Hun grote momentum maakt het gemakkelijker om energie te oogsten tijdens het remmen.
Het is niet zo effectief in kleine elektrische voertuigen. Het gewicht van het voertuig is een factor die de energierecuperatie beïnvloedt. Elektrische scooters en fietsen kunnen bijvoorbeeld niet voldoende energie terugleveren aan de batterij tijdens het remmen.
Enkele elektrische scooters hebben als extra functie de optie van energierecuperatie om klanten aan te trekken. Hoe effectief ze zijn, weten we niet helemaal zeker.
