Um veículo elétrico descendo recupera energia?

15

Eu tenho que modelar o comportamento de um carro elétrico. Para isso, uso essas equações e posso observar "brincando" com parâmetros que, ao descer ladeira abaixo em velocidade constante, o carro tem um consumo negativo (ou seja, recupera energia). Eu queria saber se isso é realista?

Greg82
fonte
18
travagem regenerativa é a palavra-chave que você está procurando
aberração catraca
6
É importante observar que a frenagem regenerativa é um recurso que deve ser intencionalmente incorporado ao projeto do VE; não é uma propriedade automática de qualquer veículo capaz de acionamento elétrico. Por exemplo, bicicletas com motores de assistência elétrica normalmente não têm frenagem regenerativa como recurso.
Air
2
Como feliz proprietário do modelo S90D, posso dizer-lhe que a regeneração pode puxar energia suficiente para fazer o carro parar, mesmo em uma descida.
Carl Witthoft
1
@Air Se você usa um motor elétrico como ele é, ele é realmente capaz de fazer as duas coisas: acionar o motor e acionar o gerador. Mas talvez os eletrônicos ao seu redor o tornem incapaz de ser um gerador, e é por isso que isso precisa ser adicionado posteriormente novamente.
glglgl
Lembro-me de ler uma conta de um proprietário de Tesla que morava no topo de uma pequena faixa. Ele deliberadamente limitou a cobrança a 80% ou 90%, para que ele pudesse tirar proveito da quebra regenerativa a caminho do trabalho. Economizou energia e pastilhas de freio.
NPSF3000

Respostas:

31

Depende de quão íngreme a colina é. Em uma pequena colina, a energia adicionada pela gravidade ainda não é suficiente para superar a fricção e a resistência do ar, de modo que o carro ainda precisa de energia para manter a velocidade. Em uma colina mais íngreme, os dois podem se equilibrar, de modo que nenhuma energia é usada e nenhuma energia é gerada. Em uma colina íngreme o suficiente para exigir frenagem para controlar a velocidade, o carro recupera energia. É chamado de frenagem regenerativa. Se o carro estiver indo rápido demais, a aplicação dos freios transforma o motor em um gerador e carrega a bateria.

Marca
fonte
9
Para adicionar a isso, a maioria dos veículos modernos com motor de combustão também não usará combustível em graus mais íngremes do que onde o balanço energético é equilibrado. Geralmente, os veículos adicionam combustível suficiente para manter o motor girando em marcha lenta, se necessário, mas ao rolar ladeira abaixo, eles podem reduzir completamente o fluxo de combustível. No caso de um motor de combustão, o nível de equilíbrio é um pouco mais inclinado, pois o veículo também deve superar o efeito de frenagem sem combustível devido à compressão do motor.
J ...
1
@J ... Isso é completamente verdade? Eu sei que os motores a diesel pelo menos usam o diesel para fins de lubrificação.
SGR 14/09
5
@SGR Sim, é chamado de Desaceleração do Combustível (DFCO). Acho que até veículos a diesel fazem isso. O diesel não lubrifica o motor - ele lubrifica o sistema de combustível.
J ...
4
@SGR confirmado. Os motores com injeção de combustível desligam completamente, a menos que o acelerador ou o Idle Air Control solicitem energia. O IAC é um regulador de velocidade mínima cujo trabalho é impedir que o motor pare contra cargas variáveis, como direção hidráulica ou A / C. Além disso, o diesel não lubrifica o sistema de combustível. Antes, mas eles removiam o enxofre. O biodiesel faz um ótimo trabalho, até 2,5% de biodiesel substituirá a perda de lubrificação.
Harper - Restabelece Monica
1
Sem contar os carros mais novos que realmente desligaram o motor durante as movimentações ... Injeção de combustível Os carros das transmissões manuais vêm cortando o combustível durante a desaceleração na marcha há algum tempo (carga do motor sem acelerador).
agent provocateur
6

Sim, isso certamente pode acontecer. Para recarregar a bateria ao descer uma colina, a velocidade de rotação livre precisa ser maior que a velocidade que você está tentando percorrer. Isso significa que descer a mesma colina pode resultar em um resultado diferente, dependendo da velocidade.

Por exemplo, digamos que você coloque o carro em ponto morto e desça uma colina em particular. Na maior parte da colina, o carro fica a 45 MPH. Se você descer a colina a 35 MPH, o sistema deverá carregar um pouco a bateria. No entanto, se você reduzir a 55 MPH, será necessária mais energia do que apenas a assistência da gravidade da subida, a energia será retirada da bateria para acionar o motor ou os motores.

Eu tenho um Honda Civic Hybrid, e carregar a bateria ao descer uma colina não é incomum.

Olin Lathrop
fonte
@Harper O arrasto aerodinâmico é polinomial, não exponencial, e qualquer função crescente da velocidade daria origem a uma velocidade terminal. A velocidade terminal surge simplesmente sempre que a velocidade é alta o suficiente para que as forças de arrasto cancelem qualquer força que esteja dirigindo o veículo para a frente.
David Richerby
Não se esqueça que em velocidades proporcionalmente mais altas, você está ganhando energia cinética mais rapidamente. Sendo esse um fator linear, o que poupa você é que o aerodinâmico tende a ser polinomial ... dando a você uma velocidade terminal ... mas isso é no capricho do vento . O vento de 20 kt transforma-se em um vento de 20 k, o arrasto aerodinâmico cai vertiginosamente e você pode encontrar um problema.
Harper - Restabelece Monica
Obrigado, o que quero dizer é que o aerodinâmico não é um contribuidor confiável para a frenagem, nem é confiável o suficiente para a velocidade terminal; portanto, é melhor haver um plano B que não dependa de uma bateria com carga média.
Harper - Restabelece Monica
4

ABB treina a frenagem regenerativa.

Alguns trens suíços devolvem energia à rede ao descer a passagem da montanha que eles haviam escalado anteriormente. O artigo afirma que até 70% são recuperados.

Eu andei no Jungfraujoch e o pessoal mencionado a cada três viagens descendo a montanha era recuperada eletricidade suficiente para uma viagem "gratuita".

sjakubowski
fonte
4

As equações básicas que governam um carro elétrico são reversíveis; portanto, uma análise simples diria que a bateria está sendo carregada. No mundo real, existem mais complicações. No caso de uma bicicleta elétrica, existe uma catraca que desengata o motor da roda quando a roda está indo mais rápido do motor (como em uma bicicleta comum - onde "regular" não inclui bicicletas de trilha - se você parar de pedalar, a roda continua se movendo, mesmo que a corrente não esteja). Em um carro elétrico, o motor pode ser desengatado das rodas, mecânica ou eletricamente. Os motores elétricos geralmente não conseguem lidar com tanta potência ao serem movidos para trás quanto para a frente, portanto, os carros elétricos são construídos para limitar a quantidade de energia que pode ser transferida das rodas para a bateria. Ausentes essas modificações, sempre que as rodas forem mais rápidas que o motor, haverá eletricidade fluindo "para trás". Se essa energia estará carregando a bateria ou fritando o motor é uma questão diferente.

E se você incluir calor, todos os carros "recuperam" energia em algum sentido ao descer ladeiras, através do aumento da energia cinética ou do aquecimento das pastilhas de freio.

Acumulação
fonte
0

Absolutamente. Essa "energia em recuperação" vai te matar.

Pegue os trens de carga de outrora. Durante o dia, os distritos auxiliares envolviam máquinas a vapor extras esperando no fundo de uma montanha para ajudar a treinar os trens. Hoje, é mais importante ajudar os trens a descer a colina com seus freios regenerativos (dinâmicos). Algumas ferrovias exigem a adição de unidades adicionais para a frenagem dinâmica, mesmo para um trem que possa subir a colina! A melhor prática é planejar usar principalmente ou apenas o freio dinâmico, o que economiza dinheiro também.

Os trens a vapor desajeitadamente puxavam os freios por toda a montanha, enchendo o vale com fumaça cinza.

Os freios automotivos (a gás ou elétricos) não têm fumaça cinzenta suficiente, portanto, eles precisam de frenagem do motor ... exceto os carros elétricos não .

Esse tem sido um grande problema, especialmente nas conversões iniciais / homebrew de DC. Como os trens de carga, eles podiam subir morros que não podiam descer.

Mesmo um carro em recuperação tem um problema, se o proprietário carregar a bateria no Summit.

Ou seja, quando um carro elétrico perde a capacidade de se regenerar porque suas baterias estão cheias, seu único recurso é o freio de fricção - e, como discutido , eles também não podem sofrer um rebaixamento. Eles estão brincando com o estilo "locomotivo" da frenagem dinâmica, mas não sei até que ponto está. Eles precisam disso.


Por "não há fumaça cinzenta suficiente", quero dizer que os freios automotivos não são projetados nem classificados para descer uma montanha contínua.

Harper - Restabelecer Monica
fonte
1
Suas reivindicações sobre carros elétricos também estão incorretas. Enquanto os carros elétricos têm frenagem regenerativa, eles os usam em conjunto com os freios de fricção tradicionais. (Não só pelas razões que você mencionou, mas também porque a travagem regenerativa não iria fornecer potência de travagem suficiente para uma paragem de emergência.)
duskwuff
@DavidRicherby sua experiência não é minha, mas fiz algumas edições para tentar acomodar sua experiência.
Harper - Restabelece Monica
@duskwuff, você pode estar perdendo uma grande parte do contexto, é claro que a elétrica tem freios por fricção (eles são inúteis) - mas vejo onde passei rapidamente pelos pontos relevantes. Eu engrossei. Também fiz a pergunta técnica sobre elétrica aqui , tenho quase certeza de que sei a resposta, mas veremos.
Harper - Restabelece Monica
@ Harper Fair suficiente - obrigado. Excluí meus comentários, pois eles não são mais muito relevantes.
David Richerby