Czy zjeżdżający pojazd elektryczny odzyskuje energię?

15

Muszę modelować zachowanie samochodu elektrycznego. W tym celu wykorzystuję te równania i mogę obserwować, „grając” parametrami, które przy zjeździe ze stałą prędkością samochód ma ujemne zużycie (tzn. Odzyskuje energię). Zastanawiałem się, czy to jest realistyczne?

Greg82
źródło
18
regeneracyjne łamanie to słowo kluczowe, którego szukasz
maniak ratchet
6
Ważne jest, aby pamiętać, że hamowanie regeneracyjne jest funkcją, którą należy celowo włączyć w konstrukcję EV; nie jest to automatyczna właściwość jakiegokolwiek pojazdu z napędem elektrycznym. Na przykład rowery z elektrycznymi silnikami wspomagającymi zazwyczaj nie mają funkcji hamowania odzyskowego.
Air
2
Jako szczęśliwy właściciel Modelu S90D mogę powiedzieć, że Regen może pobrać wystarczającą ilość energii, aby zatrzymać samochód nawet na zjeździe.
Carl Witthoft,
1
@Air Jeśli weźmiesz silnik elektryczny w jego obecnym kształcie, rzeczywiście jest on w stanie wykonywać zarówno: grać silnik, jak i grać generator. Ale może elektronika wokół niego sprawia, że ​​nie może być generatorem, dlatego należy to dodać ponownie.
glglgl,
Pamiętam, jak czytałem konto właściciela Tesli, który mieszkał na szczycie niewielkiego zasięgu. Celowo ograniczył ładowanie do 80% lub 90%, aby móc skorzystać z regeneracyjnego zrywania w drodze do pracy. Zarówno oszczędzało energię, jak i podkładki.
NPSF3000,

Odpowiedzi:

31

To zależy od tego, jak strome jest wzgórze. Na niewielkim wzniesieniu energia dodana przez grawitację wciąż nie wystarcza do pokonania tarcia tocznego i oporu powietrza, więc samochód nadal potrzebuje mocy, aby utrzymać prędkość. Na bardziej stromym wzgórzu oba mogą się zrównoważyć, więc nie używa się żadnej mocy i nie jest generowana. Na wzniesieniu, które jest wystarczająco strome, aby hamować w celu kontrolowania prędkości, samochód odzyskuje energię. Nazywa się to hamowaniem regeneracyjnym. Jeśli samochód jedzie zbyt szybko, użycie hamulców zamienia silnik w generator i ładuje akumulator.

znak
źródło
9
Ponadto większość nowoczesnych pojazdów z silnikiem spalinowym nie zużywa również paliwa na pochyłościach o nachyleniu większym niż bilans bilansu energetycznego. Pojazdy zwykle dodają wystarczającą ilość paliwa, aby silnik mógł obracać się na biegu jałowym, jeśli to konieczne, ale podczas staczania się z góry mogą całkowicie ograniczyć przepływ paliwa. W przypadku silnika spalinowego klasa progu rentowności jest jednak nieco bardziej stroma, ponieważ pojazd musi również pokonać efekt hamowania bez zasilania z powodu sprężania silnika.
J ...
1
@J ... Czy to całkowicie prawda? Wiem, że silniki Diesla przynajmniej używają oleju napędowego do celów smarowania.
SGR
5
@SGR Tak, nazywa się to odcięcie paliwa zwalniania (DFCO). Myślę, że robią to nawet pasażerskie pojazdy z silnikiem Diesla. Olej napędowy nie smaruje silnika - smaruje układ paliwowy.
J ...
4
@SGR potwierdzone. Silniki z wtryskiem paliwa wyłączają się całkowicie, chyba że przepustnica lub kontrola jałowego powietrza zażądają zasilania. IAC to regulator prędkości minimalnej, którego zadaniem jest zapobieganie zgaśnięciu silnika przy zmiennych obciążeniach, np. Wspomaganie kierownicy lub klimatyzacja. Ponadto olej napędowy nie smaruje układu paliwowego. Kiedyś, ale potem usunęli siarkę. Biodiesel ma świetną robotę, nawet 2,5% biodiesla zastąpi utraconą smarowność.
Harper
1
Nie licząc nowszych samochodów, które faktycznie wyłączają silnik podczas jazdy ... Wtrysk paliwa Samochody z ręczną skrzynią biegów odcięły paliwo podczas zwalniania na biegu przez pewien czas (obciążenie silnika bez przepustnicy).
agent prowokator
6

Tak, z pewnością może się zdarzyć. Aby naładować akumulator podczas schodzenia ze wzgórza, prędkość swobodnego obrotu musi być większa niż prędkość, którą próbujesz pokonać. Oznacza to, że zejście z tego samego wzgórza może skutkować innym wynikiem w zależności od prędkości.

Załóżmy na przykład, że ustawiłeś samochód w pozycji neutralnej i zjechałeś konkretnym wzgórzem. Przez większą część wzgórza samochód osiada przy 45 MPH. Jeśli chcesz zjechać ze wzgórza przy 35 MPH, system powinien nieco ładować akumulator. Jeśli jednak zjedziesz z prędkością 55 mil na godzinę, to potrzebna jest dodatkowa moc niż tylko wspomaganie grawitacyjne wzgórza, energia pobierana jest z akumulatora w celu uruchomienia silnika lub silników.

Mam Honda Civic Hybrid, a ładowanie akumulatora podczas schodzenia ze wzgórza wcale nie jest niczym niezwykłym.

Olin Lathrop
źródło
@Harper Przeciąganie aerodynamiczne jest wielomianowe, a nie wykładnicze, a każda rosnąca funkcja prędkości spowodowałaby wzrost prędkości końcowej. Prędkość końcowa powstaje po prostu za każdym razem, gdy prędkość jest wystarczająco wysoka, aby siły oporu znosiły każdą siłę napędzającą pojazd do przodu.
David Richerby
Nie zapominaj, że przy proporcjonalnie wyższych prędkościach szybciej zyskujesz energię kinetyczną. Ponieważ jest to czynnik liniowy, tym, co cię oszczędza, jest to, że opór aerodynamiczny ma tendencję do wielomianu ... co daje prędkość końcową ... ale to jest kaprys wiatru . 20kt przedni wiatr zamienia się w 20kt tylny wiatr, aero drag gwałtownie spada i możesz znaleźć problem.
Harper
Dzięki, chodzi mi o to, że opór aerodynamiczny nie jest niezawodnym czynnikiem przyczyniającym się do hamowania, ani nie jest wystarczająco prosty dla prędkości końcowej, więc lepiej jest plan B, który nie polega na tym, że akumulator jest w połowie naładowany.
Harper
4

Hamowanie regeneracyjne pociągu ABB.

Niektóre szwajcarskie pociągi oddają energię do sieci po zejściu z przełęczy, na którą wcześniej się wspinali. Artykuł twierdzi, że aż 70% zostało odzyskanych.

Jechałem na Jungfraujoch, a wspomniany personel na każde 3 wycieczki z góry odzyskiwał wystarczającą ilość energii elektrycznej na „darmową” wycieczkę w górę.

sjakubowski
źródło
4

Podstawowe równania rządzące samochodem elektrycznym są odwracalne, więc prosta analiza wykazałaby, że akumulator się ładuje. W prawdziwym świecie jest więcej komplikacji. W przypadku motocykla elektrycznego istnieje mechanizm zapadkowy, który odłącza silnik od koła, gdy koło jedzie szybciej od silnika (tak jak w przypadku zwykłego roweru - gdzie „zwykły” nie obejmuje rowerów gąsienicowych - jeśli przestaniesz pedałować, koło będzie się poruszać, nawet jeśli łańcuch nie jest). W samochodzie elektrycznym silnik można odłączyć od kół mechanicznie lub elektrycznie. Silniki elektryczne na ogół nie są w stanie znieść tak dużej mocy podczas jazdy do tyłu, jak podczas jazdy do przodu, dlatego samochody elektryczne są budowane w taki sposób, aby ograniczyć ilość energii, którą można przenieść z kół na akumulator. Brak tych modyfikacji, za każdym razem, gdy koła poruszają się szybciej niż silnik, elektryczność płynie „do tyłu”. To, czy ta energia będzie ładować akumulator, czy smażyć silnik, to inna sprawa.

A jeśli weźmiesz pod uwagę ciepło, wszystkie samochody „odzyskują” energię w pewnym sensie podczas zjazdu, albo przez zwiększoną energię kinetyczną, albo przez ogrzewanie klocków hamulcowych.

Akumulacja
źródło
0

Absolutnie. Ta „odzyskiwanie energii” cię zabije.

Weź dawne pociągi towarowe. W ciągu dnia dzielnice pomocnicze obejmowały dodatkowe silniki parowe czekające na dnie góry, aby pomóc w treningu. Dzisiaj ważniejsze jest pomaganie pociągom zjazdowym za pomocą hamulców regeneracyjnych (dynamicznych). Niektóre linie kolejowe wymagają dodania dodatkowych jednostek do dynamicznego hamowania, nawet dla pociągu, który mógłby wspiąć się na wzgórze! Najlepszą praktyką jest planowanie użycia głównie lub tylko hamulca dynamicznego, co również oszczędza pieniądze.

Pociągi parowe niezręcznie ciągnęły hamulce w dół góry, wypełniając dolinę szarym dymem.

Hamulce samochodowe (gazowe lub elektryczne) nie mają wystarczającej ilości szarego dymu, więc potrzebują hamowania silnikiem ... z wyjątkiem samochodów elektrycznych nie .

To był ogromny problem, szczególnie w przypadku wczesnych konwersji DC / homebrew. Podobnie jak pociągi towarowe, mogli wchodzić na wzgórza, których nie mogli zejść.

Nawet regenerujący się samochód ma problem, jeśli właściciel doładuje akumulator na szczycie.

Innymi słowy, gdy samochód elektryczny traci zdolność do regeneracji, ponieważ jego akumulatory są pełne, jego jedyną rezerwą są hamulce cierne - i jak już wspomniano , nie mogą one również przejść na niższą wersję. Bawią się dynamicznym hamowaniem typu „make heat”, ale nie wiem, jak daleko to jest. Potrzebują tego.


Przez „nie mam wystarczającej ilości szarego dymu” mam na myśli, że hamulce samochodowe nie są projektowane ani oceniane tak, aby zjeżdżały z góry w górę.

Harfiarka
źródło
1
Twoje roszczenia dotyczące samochodów elektrycznych są również nieprawidłowe. Podczas gdy samochody elektryczne mają hamowanie regeneracyjne, używają ich w połączeniu z tradycyjnymi hamulcami ciernymi. (Nie tylko z powodów, o których wspomniałeś, ale także dlatego, że hamowanie regeneracyjne nie zapewniłoby wystarczającej mocy hamowania do zatrzymania awaryjnego.)
duskwuff
@DavidRicherby Twoje wrażenia nie są moje, ale wprowadziłem kilka zmian, aby dostosować je do Twoich potrzeb.
Harper
@duskwuff może brakuje ci dużej części kontekstu, oczywiście elektrycy mają hamulce cierne (są po prostu nieprzydatne) - ale widzę, gdzie dość szybko pokonałem odpowiednie punkty. Pogrubiłem to. Zadałem tutaj również pytanie techniczne dotyczące elektryki , jestem całkiem pewien, że znam odpowiedź, ale zobaczymy.
Harper
@Harper Do przyjęcia - dzięki. Usunąłem moje komentarze, ponieważ nie są one już bardzo trafne.
David Richerby,