Jak účinné jsou regenerační brzdy EV?

Jedním z nejvýhodnějších atributů elektrických i hybridních vozidel je jejich rekuperační brzdový systém. Když řidič šlápne na brzdy v konvenčním vozidle, produkuje přebytečnou kinetickou energii, která se jednoduše rozptýlí jako teplo. V regeneračním systému je však tato energie využita a odeslána do autobaterie.

HEV se spoléhají na tuto uloženou energii jako zdroj energie, což jim umožňuje běžet bez nutnosti pravidelného dobíjení. Elektromobily jej používají k doplnění zásob, které získávají z dobíjení. Přestože rekuperační brzdy nepřinášejí užitek všem řidičům, potenciální výhody jsou pozoruhodné: Někteří majitelé elektrických vozidel hlásí, že ujedou dvojnásobnou vzdálenost, než jejich brzdy potřebují standardní údržbu.

Jak to funguje?

Regenerační brzdové systémy se používají výhradně v EV a HEV. Přestože stále využívají konvenční hydraulické brzdy, ve skutečnosti jsou v centru brzdného procesu v těchto vozidlech elektromotory, které fungují tak, že po sešlápnutí brzdy přeřadí motor na zpátečku. Tento proces produkuje kinetickou energii, která je následně zachycena a uložena v autobaterii jako elektřina. To pomáhá doplňovat zásoby elektřiny v bateriích elektrických vozidel a zároveň poskytuje HEV dostatek energie, aby se zcela vyhnula zdlouhavému dobíjení.

Tento systém se od svého tradičního protějšku zásadně liší. Namísto reverzace motoru spoléhají konvenční brzdové systémy na složitý systém destiček a rotorů, které fyzicky zastaví vozidlo poté, co řidič šlápne na brzdu. Stejně jako regenerativní brzdy tato činnost vytváří tření, které generuje kinetickou energii, ale bez mechanického systému, který tuto energii zachycuje, se obvykle ztrácí jako teplo.

Jaké jsou výhody?

Účinnost rekuperačního brzdění do značné míry závisí na typu vozidla a stylu jízdy každého jednotlivého majitele. Vozidla, která produkují více kinetické energie, přirozeně maximalizují množství elektřiny, které lze uložit. To zahrnuje větší vozidla, jejichž brzdové systémy musí vynaložit více energie, aby zastavily samotnou hybnost, kterou vytvářejí, a také menší vozidla, která jsou častěji v provozu zastavovat a rozjíždět kvůli opakovanému používání brzd.

Vozidla, která jezdí více z kopce, navíc pocítí výhody rekuperačního brzdění více než vozidla, která tak nečiní. Údaje poskytnuté společností Eletrek ukazují, že rekuperační brzdy mají účinnost kolem 60–70 %.

Navíc, protože regenerační brzdové systémy spoléhají více na samotný motor než na samostatné komponenty, brzdy jsou mnohem odolnější a vyžadují méně častou údržbu. V průzkumu, který provedla společnost TorqueNews, 60 % majitelů Prius uvedlo, že jejich vozy urazily 100,000 20 mil, než vyžadovaly standardní údržbu brzd, zatímco 200,000 % uvedlo, že stejné díly není třeba vyměnit dříve než po 50,000 XNUMX mil. Pro srovnání, tradiční brzdy je obvykle potřeba vyměnit po ujetí XNUMX XNUMX mil, což prokazuje enormní zvýšení životnosti.

A co nevýhody?

Protože účinnost rekuperačních brzd závisí na chování každého řidiče, nemají vždy stejné výhody. Jízda na dlouhé vzdálenosti ustálenou rychlostí – jako je typická jízda po dálnici – způsobuje, že elektromotor spotřebovává energii, aniž by dostával recyklovanou energii na oplátku z rekuperačního brzdového systému, což vytváří poptávku po energii, kterou nelze interně pokrýt.

Podobně řidiči, kteří při jízdě vysokou rychlostí náhle zastaví, místo aby postupně zastavili, nutí vozidlo použít své rychleji působící konvenční brzdy. Výsledky jsou stejné: Vynechání regeneračního systému znamená, že vozidlo není schopno zachytit kinetickou energii produkovanou brzdami, což podstatně snižuje jejich účinnost.

Technologie pro výkonnější vozidla

Přesto je regenerativní brzdění neuvěřitelně efektivní funkcí elektromobilů EV a HEV. Tím, že zachycují energii vytvořenou samotným vozidlem, maximalizují účinnost a snižují potřebu nehospodárných hydraulických brzd a také častého nabíjení. Kromě toho snižují tlak, který může časté zastavování vyvíjet na hydraulické brzdové systémy, a výrazně zvyšují pevnost a odolnost EV a HEV.

Vysoce výkonné brzdové systémy jsou nepostradatelné pro účinnost a životnost vozidla. Greening Testing Laboratories je plně certifikovaná laboratoř pro testování brzd, která poskytuje celou řadu služeb testování brzd po celém světě. Kontaktujte Greening pro bezplatnou konzultaci.

Za starých časů, kdy každý jezdil se spalovacím motorem (aka standardním vozidlem, které je poháněno spalováním benzínu nebo jiného paliva), veškerá kinetická energie, která přicházela s brzděním, mizela do životního prostředí. Ale teď, když jsme začali být zvědavější, někteří působivě chytří lidé vyvinuli lepší způsob, jak šlápnout na brzdy.

Tento „lepší způsob“ se nazývá regenerativní brzdění. Ale co je rekuperační brzdění, a jak to funguje? Na tyto a další otázky odpovíme níže.

Co je regenerační brzdění a jak funguje?

Regenerativní brzdění bylo poprvé vynalezeno v roce 1967, kdy American Motor Car Company (běžně označovaná jako American Motors) vytvořila elektrickou regenerační brzdu pro svůj konceptualizovaný elektrický vůz. Toyota však byla prvním výrobcem automobilů, který komercializoval systémy rekuperačního brzdění (RBS) s Toyotou Prius. Prius byl prvním masově prodávaným hybridním vozem na světě a byl představen v USA v červenci 2000.

Regenerační brzdové systémy fungují s hybridními a plně elektrickými vozidly (EV). A to se v dnešní době neomezuje pouze na auta. Ostatní elektrická vozidla využívají rekuperační brzdění, včetně:

Abychom pochopili, co je regenerativní brzdění, musíme nejprve pochopit, co není. Pro srovnání, vozidla, která jezdí výhradně na tradiční způsoby paliva, používají brzdy založené na tření. Když šlápnete na konvenční brzdový pedál, brzdové destičky a kotouče vytvářejí tření a toto tření vytváří kinetickou energii.

Tyto brzdy přeměňují kinetickou energii vozidla na odpadní teplo při zpomalování vozu. Tato energie jednoduše zmizí, je ztracena v životním prostředí a nelze ji znovu použít.

Ale u hybridních a plně elektrických vozidel, která používají RBS, využívá rekuperační brzdění motor elektrického vozidla jako generátor, který přeměňuje velkou část této kinetické energie ze zpomalení zpět na energii uloženou v baterii vozidla.

Až auto příště zrychlí, může využít většinu energie nashromážděné z rekuperačního brzdění, místo aby čerpalo ze svých energetických rezerv.

Rekuperační brzdový systém je obousměrný. Motor vozidla pohání kola během zrychlování nebo jízdy, ale kola pohánějí motor během zpomalování. Regenerační energie vzniká ve dvou případech:

Řidič sešlápne brzdový pedál

Rekuperační brzdění je docela kouzelné – současně zpomaluje vozidlo podle potřeby a dobíjí baterii pro lepší dojezd na elektrický pohon. Množství vytvořené regenerační energie závisí na úrovni brzdné síly. Čím silnější je brzdná síla, tím silnější je elektrický proud. Delší doba brzdění také generuje více energie.

Jak rekuperační brzdění dodává elektřinu zpět do vozidla?

Aby bylo možné vrátit energii zpět do baterie EV, proces, který pohání vůz vpřed, je v podstatě obrácený. Elektrická energie z autobaterie se mění na mechanickou energii, která roztáčí kola.

Při rekuperačním brzdění se energie z protáčejících se kol využívá k obrácení směru elektrické energie – od motoru k baterii. Sejmutím nohy z akcelerátoru se aktivuje elektrický generátor ve vašem elektromotoru.

Připadá vám jiné použití regeneračního brzdění?

Možná nepřemýšlíte o tom, jak na to cítí použít rekuperační brzdění, ale je to na zvážení. Pokud jste zvyklí na konvenční brzdění, RBS se pravděpodobně bude cítit úplně jinak. Většina elektromobilů vám však umožňuje přizpůsobit si zážitek podle vašich preferencí.

RBS můžete nastavit na maximální nastavení, abyste uložili co nejvíce ztracené energie, ale pravděpodobně pocítíte pocit samotného brzdění vozu, který někteří lidé nemají rádi. Pokud se vám nelíbí brzdění, můžete nastavení vypnout.

U mnoha elektromobilů máte pocit, že zvednete nohu z plynového pedálu, jako byste pevně sešlápli brzdový pedál. Abyste se tomuto pocitu přizpůsobili, přepněte na metodu zvanou „jízda jedním pedálem“, kdy upravujete pravou nohu tak, aby zpomalovala a zrychlovala na plynovém pedálu, místo přepínání mezi plynem a brzdou.

Přesto některé modely EV mají regenerační sílu, která není příliš silná. Bez ohledu na to je regenerativní brzdění obvykle velmi odlišné od konvenčních brzdových pedálů, takže je potřeba si na to trochu zvyknout. Nenaskakujte okamžitě do dopravní špičky, když poprvé použijete regenerativní brzdění! Nejprve si to osahejte na prázdném parkovišti nebo klidné venkovské silnici.

Jak dobře to funguje?

Koncept rekuperačního brzdění je docela cool, že? Ale jak dobře to vlastně funguje? Pojďme se podívat na účinnost a účinnost regenerativních brzdových systémů.

Účinnost

Všechny přenosy energie nevyhnutelně ztrácejí teplo, hluk, světlo nebo jinou energii, takže žádný stroj nemůže být dokonale účinný.

Regenerační brzdy obvykle ztrácejí 10-20 % energie z brzdění.

To znamená, že většina hybridních nebo elektrických vozidel má 60-70% účinnost se svými regenerativními brzdovými systémy. Toto procento je docela konzistentní u všech typů elektrických vozidel.

Je důležité si uvědomit, že 65% účinnost ano ne střední rekuperační brzdění zvýší dojezd vašeho vozu o 65 %. Místo toho to jednoduše znamená, že 65 % kinetické energie ztracené při brzdění lze využít ke zrychlení, což méně zatěžuje baterii vašeho vozu.

Účinnost

Podívat se blíže na účinnost rekuperačního brzdění znamená vidět, jak moc může zvýšit dojezd vašeho vozu. Víme, že „to závisí“ je nudná odpověď, ale zvýšení rozsahu opravdu závisí na detailech, jako jsou:

Rekuperační brzdění je mnohem účinnější při jízdě ve městě s provozem typu „stop-and-go“ než při hladké jízdě po dálnici. Je to proto, že čím více brzdíte, tím více energie zachytíte.

Stejně tak jízda do kopce nevygeneruje mnoho recyklované energie, protože brzdu používáte jen zřídka. Ale jízda z kopce bude díky dlouhým dobám brzdění regenerovat mnohem větší množství energie.

Větší vozidla jsou těžší a mají větší hybnost a kinetickou energii, která sklízí více regenerační energie. Například elektromobil zažije delší dojezd z rekuperačního brzdění než elektrický skútr.

Celkově mohou elektromobily získat zpět 15–30 % své energie, což odpovídá stejnému zvýšení dojezdu. (Nízká úroveň je 10 % a nejvyšší je 50 %.) Například elektromobil s dojezdem 100 mil by mohl zažít dojezd 120 mil s 20% účinností.

Výhody a nevýhody rekuperačního brzdění

Nakonec si jasně nastíníme výhody a nevýhody regenerativního brzdění, abyste se mohli rozhodnout, zda je to něco, co chcete vyzkoušet.

(Tj. Výhody regenerativního brzdění

Rotory a brzdové destičky vydrží déle: Hybridní a elektrická vozidla jsou také vybavena konvenčními hydraulickými brzdami, takže se nemusíte spoléhat na regeneraci brzd. Protože však rekuperační brzdění dělá většinu práce při zpomalení vozu samo, brzdové destičky a rotory se používají mnohem méně často. To jim pomáhá vydržet déle a pomáhá majiteli ušetřit náklady na údržbu.

❌ Nevýhody regenerativního brzdění

Méně efektivní při nižších rychlostech: Když má vaše vozidlo méně kinetické energie a vyžaduje menší brzdnou sílu při nižších rychlostech, nezregenerujete tolik energie. Navíc, pokud svůj elektromobil používáte hlavně k jízdě po dálnici, nezískáte tolik výhod.

Uvažujete o přechodu na elektrické vozidlo?

Regenerativní brzdění je velmi elegantní proces, který je exkluzivní pro hybridní a elektrická vozidla. Rekuperační brzdový systém pomáhá snižovat plýtvání energií kromě celkového snížení spotřeby paliva, ke kterému dochází u elektromobilů.

Existuje mnoho důvodů, proč přejít z konvenčních vozidel na elektromobily. Pokud jste připraveni na změnu, oslovte 4Front Energy.

Jsme preferovaným dodavatelem nabíjecích stanic pro elektromobily v Minnesotě v domácnostech a podnicích po celém státě. Ať už potřebujete nabíjecí stanici v garáži nebo na firemním parkovišti, my vám celý proces usnadníme.

Obraťte se ještě dnes na bezplatnou konzultaci!