Рекуперативне гальмування в електромобілях — простими словами

Заглядаємо всередину електромобіля
Рекуперація або «Recuperation» перекладається з англійської, як — відновлення або повернення енергії в мережу. Відповідно, система рекуперації в електромобілях потрібна для того, щоб заряджати акумулятор під час гальмування. Ось як це відбувається: коли водій відпускає педаль газу, двигун автоматично переходить в режим генератора і всю енергію, яка утворилася під час гальмування, повертає в батарею. На пологому схилі відстанню до 2-х км це дає + 2-3 км запасу ходу батареї. Також ця система береже гальмівні колодки від зносу.

Щоб щодня накопичувати енергію для нових кілометрів, потрібно розібратися, як працює система рекуперації і зрозуміти, за яких умов вона будет ефективна.

Як це працює

Щоб пояснити, що ж таке рекуперативне гальмування, трохи вдамося до фізики. Почнемо з визначення кінетичної енергії.

Будь-який рухомий об'єкт має кінетичну енергією. Вона розраховується за формулою, в якій беруть участь дві величини: маса об'єкта і швидкість, з якою він рухається. Коли автомобіль їде — утворюється кінетична енергія, а коли гальмує — ця енергія перетворюється в тепло і розсіюється. Тобто вона просто йде в нікуди і стирає гальмівні колодки.

При рекуперативному гальмуванні відбувається наступне:

  1. тяговий двигун електромобіля відключається від батареї, починає працювати в режимі генератора, самостійно виробляючи енергію;
  2. автомобіль поступово знижує швидкість, а запасена їм кінетична енергія переходить в електричну і повертається в акумулятор, збільшуючи рівень його заряду.

Під час рекуперативного гальмування водієві не потрібно тиснути на педаль гальма. Йому досить відпустити її до того моменту, як знову потрібно буде додати швидкості. А педаль гальма потрібно натискати тільки тоді, коли потрібно зупинитися повністю або під час екстреної зупинки.
Як тяговий двигун перетворюється на генератор під час рекуперативного гальмування — дивіться в цьому відео, починаючи з 8-ї хвилини.

Коли режим рекуперативного руху ефективний

В процесі рекуперативного гальмування вдається зберегти близько 70% кінетичної енергії. Решта 30% втрачаються під час захоплення енергії і її перетворення в заряд для акумулятора.

Число накопичених відсотків батареї залежить від маси електромобіля і швидкості. Чим важче машина і чим швидше вона їде, тим більше кінетичної енергії перетвориться в електричну.

В яких випадках рекуперативне гальмування є ефективним:

  • за межами міста, де автомобіль може добре розігнатися;
  • при спусках з гори і гальмуванні на високій швидкості.

У місті рекуперация теж може бути корисною, особливо, якщо обрати інтенсивний режим (всього їх два: стандартний і слабкий) і накопичувати енергію на спусках. Наприклад, Nissan Leaf на крутому спуску по вулиці Олени Теліги в Києві додає до запасу ходу 2-3 км, а н невеликих спусках на розв'язках мостів — 1 км пробігу.

Також режим рекуперації ефекивний в міських умовах, де дуже інтенсивний «старт-стоп» трафік.

Завдяки системі рекуперації енергії, гальма електромобілів зношуються дуже повільно. Часто можна зустріти моделі Nissan Leaf з пробігом 100-120 тис. км, в яких стоять ще заводські гальмівні колодки.

У той же час через те, що гальма практично не беруть участь в роботі і майже не зношуються — колодки в супорті підкисають, тому їх потрібно періодично чистити і змащувати. Особливо це актуально, якщо ви купуєте б/у автомобіль.

В яких випадках рекуперация неефективна або недоступна

  1. Рух по трасі без спусків і, відповідно, без перемикання на рекуперацію. Проте навіть в цьому випадку можна додати близько 3% до дальнобійності ходу електромобіля. На такому рельєфі варто використовувати круїз-контроль або автопілот. А, наприклад, поєднання режимів «Eco» та інтенсивної рекуперації робять рух дуже економічним: це забезпечує плавну їзду і при першій можливості поповнення ходового запасу батареї на 1-3 км.
  2. Низька температура акумулятора. До того, як батарея прогріється, автомобіль буде обмежувати максимальну потужність рекуперації.
  3. Батарея, заряжена до 100%. Якщо акумулятор заряджений вище 90% (що небажано), електромобіль обмежує доступну потужність рекуперації до тих пір, поки заряд не знизиться до сприятливих значень. А якщо заряд 100% — рекуперація не працюватиме взагалі.

Висновок

Рекуперація електродвигуна — це функція, яка є не тільки на електромобілях, а й на іншому електричному транспорті: починаючи з моноколес і закінчуючи електропоїздами. Ця система допомагає повернути до 70% кінетичної енергії і перетворити її в реальний заряд для батареї. А також дозволяє їздити за допомогою однієї педалі і використовувати стандартні гальма тільки в разі повної зупинки або екстреного гальмування.

Найефективніше рекуперативне гальмування працює на спусках і в місті, де постійно потрібно пригальмовувати в пробках і на світлофорах.
Анна Наумкіна
З 2019 року автор блогу EcoFactor
На питання «Пакет потрібен?» завжди відповідаю: «У мене свій» — та дістаю екоторбу з тканини. Відокремлюю сміття, не користуюся одноразовими пакетами і поміняю велосипед тільки на електромобіль. Надихаюся всім, що стосується екотехнологій і пишу про це. Головне правило, як автора: 7 разів перевір — 1 раз опублікуй.

Читайте також:

Зацікавлені в придбанні електромобіля?
Заповніть, будь ласка, форму. Ми зв'яжемося з вами і з задоволенням відповімо на всі ваші запитання.
Зацікавлені в придбанні електромобіля?
Заповніть будь ласка форму і ми зв'яжемося з вами і з задоволенням відповімо на всі питання.
Ваше імя
Ваш телефон
Коментар