Hybride und vollelektrische Fahrzeuge erzeugen ihre eigene Kraft für Aufladen der Batterie durch einen Prozess, der als regeneratives Bremsen bekannt ist (Regenerationsmodus). Wir haben erklärt, was regeneratives Bremsen ist und wie der Prozess allgemein funktioniert, aber viele Leute interessieren sich für die tieferen Schrauben und Muttern der Stromerzeugung. Sie verstehen, dass in einem Hybrid- oder Vollelektrofahrzeug das Wort "regenerativ" in Bezug auf regeneratives Bremsenbedeutet, den Impuls des Fahrzeugs (kinetische Energie) zu erfassen und in Elektrizität umzuwandeln, die die Bordbatterie auflädt (regeneriert), wenn das Fahrzeug langsamer wird und / oder anhält. Es ist diese geladene Batterie, die wiederum den elektrischen Fahrmotor des Fahrzeugs antreibt. In einem vollelektrischen Fahrzeug ist dieser Motor die einzige Fortbewegungsquelle. Bei einem Hybrid arbeitet der Motor in Partnerschaft mit einem Verbrennungsmotor. Dieser Motor ist aber nicht nur eine Antriebsquelle, sondern auch ein Generator.
Jeder Permanentmagnetmotor kann entweder als Motor oder als Generator betrieben werden. In der Vollelektrik und in Hybriden werden sie genauer als Motor / Generator (M / G) bezeichnet. Aber die technologisch Neugierigen wollen mehr wissen, und sie werden oft fragen: "Wie und nach welchem Mechanismus oder Prozess ist das?" Strom erzeugt? "Es ist eine gute Frage, bevor wir anfangen zu erklären, wie M / Gs und regeneratives Bremsen funktionieren Hybriden Bei Elektrofahrzeugen ist es wichtig, Grundkenntnisse darüber zu haben, wie Elektrizität erzeugt wird und wie ein Motor / Generator funktioniert.
Wie funktioniert ein Motor / Generator in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug?
Unabhängig von der Fahrzeugkonstruktion muss eine mechanische Verbindung zwischen dem M / G und dem Antriebsstrang bestehen. In einem vollelektrischen Fahrzeug kann sich an jedem Rad ein einzelnes M / G oder ein zentrales M / G befinden, das über ein Getriebe mit dem Antriebsstrang verbunden ist. In einem Hybrid könnte der Motor / Generator eine einzelne Komponente sein, die von einem Zubehörriemen des Motors angetrieben wird (ähnlich wie bei einem Lichtmaschine in einem konventionellen Fahrzeug - so funktioniert das GM BAS-System), es könnte sich um einen Pfannkuchen M / G handeln, der zwischen Motor und Motor geschraubt ist Übertragung (dies ist das am häufigsten verwendete Setup - zum Beispiel der Prius), oder es können mehrere M / Gs im Getriebe montiert sein (dies ist der Fall) wie zum Zwei-Modi funktionieren). In jedem Fall muss der M / G in der Lage sein, das Fahrzeug anzutreiben und im Regenerationsmodus vom Fahrzeug gefahren zu werden.
Das Fahrzeug mit dem M / G antreiben
Die meisten, wenn nicht alle Hybride und Elektriker verwenden eine elektronische Drosselklappensteuerung. Wenn das Gaspedal gedrückt wird, wird ein Signal an den Bordcomputer gesendet, das ein Relais weiter aktiviert die Steuerung, die Batteriestrom durch einen Wechselrichter / Wandler an den M / G sendet, wodurch das Fahrzeug dazu veranlasst wird Bewegung. Je stärker das Pedal gedrückt wird, desto mehr Strom fließt unter der Leitung eines Reglers mit variablem Widerstand und desto schneller fährt das Fahrzeug. Bei einem Hybrid aktiviert abhängig von der Last, dem Ladezustand der Batterie und dem Design des Hybridantriebs auch eine schwere Drosselklappe den Verbrennungsmotor (ICE) für mehr Leistung. Umgekehrt verringert ein leichtes Anheben des Gashebels den Stromfluss zum Motor und das Fahrzeug wird langsamer. Wenn Sie den Gashebel weiter oder vollständig abheben, wechselt der Strom die Richtung - der M / G wechselt vom Motormodus in den Generatormodus - und der regenerative Bremsvorgang beginnt.
Regeneratives Bremsen: Fahrzeug verlangsamen und Strom erzeugen
Genau darum geht es im Regenerationsmodus. Wenn die elektronische Drosselklappe geschlossen ist und sich das Fahrzeug noch bewegt, kann die gesamte kinetische Energie erfasst werden, um das Fahrzeug zu verlangsamen und die Batterie aufzuladen. Wenn der Bordcomputer der Batterie signalisiert, dass sie keinen Strom mehr senden soll (über das Controller-Relais) und ihn empfangen soll (über eine Ladung) Controller) erhält der M / G gleichzeitig keinen Strom mehr für die Stromversorgung des Fahrzeugs und sendet Strom zurück an die Batterie für Laden.
Erinnern Sie sich an unsere Diskussion über Elektromagnetismus und Motor- / Generatorwirkung: Wenn ein M / G mit Strom versorgt wird, erzeugt er mechanische Energie, wenn er mit mechanischer Energie versorgt wird, erzeugt er Elektrizität. Aber wie verlangsamt die Stromerzeugung das Fahrzeug? Reibung. Es ist der Feind der Bewegung. Der Anker des M / G wird durch die Kraft des Induzierens von Strom in den Wicklungen verlangsamt, wenn er über die Wicklung fließt Gegenpole der Magnete im Stator (es kämpft ständig gegen das Drücken / Ziehen des Gegners Polaritäten). Es ist diese magnetische Reibung, die die kinetische Energie des Fahrzeugs langsam aufzehrt und dabei hilft, die Geschwindigkeit zu verringern.