Сам по собі термін «рекуперація» відомий досить давно і має на увазі можливість часткового повернення використаної енергії (тепла, води, газів) з метою її повторного застосування. У цьому сенсі рекуперативного гальмування також має на увазі процес повернення частини витраченої енергії.
При виборі електромобіля одним з найважливіших його параметрів є дальність пробігу на одній зарядці. Виробники електрокарів проводять активні дослідження і впроваджують все нові розробки, які дозволяють збільшити дальність пробігу електрокара на одній зарядці. Рекуперативне гальмування, як одна з можливостей часткового відновлення заряду батареї, є важливим нюансом при виборі електрокара.
Отже, що ж таке рекуперативне гальмування?
Елементарні знання фізики дають нам уявлення про те, що кожний транспортний засіб перебуваючи в русі несе в собі “великий заряд” кінетичної енергії, яку в процесі гальмування необхідно кудись подіти.
У випадку з авто на ДВС даною енергією, як правило, жертвували і не давали їй належного використання, витрачаючи її на зусилля гальмівних колодок. З настанням ери електричного транспорту, кінетичною енергією стали дорожити. Прийшли до розуміння її важливості для збереження заряду батареї і почали використовувати її для збільшення запасу пробігу електромобілів.
Рекупераційний процес у електромобілів представлений таким чином:
- При гальмуванні електричний мотор змінює режим роботи: замість живлення від акумулятора він починає працювати як генератор, виробляючи енергію. У цей момент в обмотці ротора і статора виникають струми протилежної спрямованості.
- Зниження швидкості транспортного засобу відбувається за рахунок того, що на валу електромотора з’являється гальмівний момент.
- Одночасно з цим кінетична енергія трансформується в електричну і теплову.
- З’являється додаткова електроенергія надходить, що надходить в акумулятор, тим самим підвищуючи його заряд.
Простими словами, рекуперативне гальмування, це ніщо інше, як можливість підзарядити електрокар шляхом гальмування.
Ефективність рекуперації
Прочитавши попередню інформацію можна подумати, що завдяки рекуперації в електромобілях вдалося створити якусь подобу “вічного двигуна”, коли звичайним зниженням швидкості електромобіля можна заряджати батарею. Однак це далеко не так, оскільки ефективність процесу залежить від багатьох факторів:
- типу, класу і моделі електромобіля
- встановленого електромотора (можливо декілька)
- використовуються АКБ
- сили натискання на педаль
Виникає питання, а як же впливає рекуперація на рівень запасу ходу електрокара? І скільки кілометрів пробігу може “виграти” водій від роботи подібної системи?
Рекуперація у сучасних електродвигунів з точки зору фізичного процесу є досить ефективною, оскільки його ККД становить близько 70%. Тобто близько 70% витрачається на гальмування енергії перетворюється в електроенергію. Однак ефективність рекуперативного гальмування з точки зору збільшення дальності пробігу машини не така велика, оскільки збільшення пробігу складає всього в межах 10-20% в залежності від:
-
- дорожніх умов;
- рельєфу місцевості;
- водійської активності;
- габаритів електромобіля.
Ідеальними умовами для рекуперативного гальмування з максимальною компенсацією діапазону пробігу, вважаються “міські джунглі” з насиченим трафіком і регулярним рухом в режимі постійних стартів та зупинок на світлофорах, пішохідних переходах, пробках. Власне, це також є відповіддю на питання чому запас ходу електромобілів в умовах міста завжди більше, ніж при русі на автомагістралях на високих швидкостях.
Ще однією умовою для того, щоб рекуперація давала максимальну віддачу в контексті запасу ходу, є рельєф місцевості, по якій ви рухаєтеся. Прямі дороги без поворотів і різких перепадів висот, не найкращий варіант для систем рекуперації.
А от якщо взяти звивисті серпантини, дороги з довгими пологими схилами, то система буде працювати практично “нон-стоп”, а це означає, що запас ходу електромобіля буде вище.
В даному випадку вірно правило: чим частіше гальмує електрокар, тим його батарея більше заряджається.
Також слід згадати вплив габаритів електромобіля, оскільки саме це є визначальним фактором, адже чим більше транспортний засіб, тим більша кількість вивільненої енергії.
Чим менше електрокар, тим нижче його здатність до рекуперації. У такій ситуації, умовний електричний вантажівка буде генерувати більше енергії, ніж звичайний седан або хетчбек.
Коли використання рекуперації є неефективним
Ситуації, коли рекуперативного гальмування електродвигуна неефективне:
- рух по рівній поверхні з однією швидкістю (в такому режимі руху гальмо машини задіюється рідко);
- низька температура АКБ (при низькій температурі акумулятора рекуперативна електроенергія буде вироблятися в обмеженому обсязі);
- 100% заряд батареї (неможливо зарядити батарею, якщо вона вже заряджена на 100%).
А якщо у Вас ще залишились питання з приводу рекуперативного гальмування, то запрошуємо завітати у наш салон електромобілів АРТЕНЕРГО МОТОР. Де ми можемо не тільки розповісти детальніше про цю функцію, а і продемонструвати на практиці 😉