Рекуперативное торможение в электромобилях — простыми словами

Заглядываем внутрь электромобиля
Рекуперация или «Recuperation» переводится с английского, как — восстановление или возвращение энергии в сеть. Соответственно, система рекуперации в электромобилях нужна для того, чтобы подзаряжать аккумулятор во время торможения. Вот как это происходит: когда водитель отпускает педаль газа, двигатель автоматически переходит в режим генератора и всю энергию, которая образовалась во время торможения, возвращает в батарею. На пологом спуске расстоянием до 2-х км это дает +2-3 км запаса хода батареи. Также эта система бережет тормозные колодки от износа.

Чтобы ежедневно накапливать энергию для новых километров, нужно разобраться, как работает система рекуперации и понять, при каких условиях она будет эффективна.

Как это работает

Чтобы объяснить, что же такое рекуперативное торможение двигателем, прибегнем к физике. Начнем с определения кинетической энергии.

Любой движущийся объект обладает кинетической энергией. Она рассчитывается по формуле, в которой участвует две величины: масса объекта и скорость, с которой он движется. Когда автомобиль едет — образуется кинетическая энергия, а когда тормозит — эта энергия преобразуется в тепло и рассеивается. То есть она попросту уходит в никуда и стирает тормозные колодки.

При рекуперативном торможении происходит следующее:

  1. тяговый двигатель электромобиля отключается от батареи, начинает работать в режиме генератора, самостоятельно вырабатывая энергию;
  2. автомобиль постепенно снижает скорость, а запасенная им кинетическая энергия переходит в электрическую и возвращается в аккумулятор, увеличивая уровень его заряда.

Во время рекуперативного торможения водителю не нужно давить на педаль тормоза. Ему достаточно отпустить ее до того момента, как снова нужно будет прибавить скорость. А педаль тормоза нужно нажимать только тогда, когда нужно остановиться полностью или при экстренной остановке.
Как тяговый двигатель преобразовывается в генератор во время рекуперативного торможения — смотрите, начиная с 8-й минуты

Когда режим рекуперативного движения эффективен

В процессе рекуперативного торможения удается сохранить около 70% кинетической энергии. Остальные 30% теряются во время захвата энергии и ее преобразования в заряд для аккумулятора.

Число накопленных процентов батареи электромобиля зависит от массы электромобиля и скорости. Чем тяжелее машина и чем быстрее она едет, тем больше кинетической энергии преобразуется в электрическую.

В каких случаях рекуперативное торможение эффективно:

  • за пределами города, где автомобиль может хорошо разогнаться;
  • при спусках с горки и торможении на высокой скорости.

В городе рекуперация тоже может быть полезна, особенно, если выбрать интенсивный режим (всего их два: стандартный и слабый) и накапливать энергию на спусках. Например, Nissan Leaf на крутом спуске по улице Елены Телиги в Киеве прибавляет к запасу хода 2-3 км, а на небольших спусках на развязках мостов — 1 км пробега.

Также рекуперация эффективна в городских условиях, где очень интенсивный «старт-стоп» трафик.
Благодаря системе рекуперации энергии — тормоза электромобилей изнашиваются очень медленно. Часто можно встретить модели Nissan Leaf с пробегом 100-120 тыс. км, в которых стоят еще заводские тормозные колодки.

В то же время, именно из-за того, что тормоза в работе участвуют очень мало и практически не изнашиваются — колодки в суппорте подкисают, поэтому их нужно периодически чистить и смазывать. Особенно это актуально, если вы покупаете б/у автомобиль.

В каких случаях рекуперация неэффективна или недоступна


  1. Движение по трассе без спусков и, соответственно, без переключения на рекуперацию. Однако даже в этом случае можно добавить около 3% к дальнобойности хода электромобиля. На таком рельефе стоит использовать круиз-контроль или автопилот. А, например, сочетание режимов «Eco» и интенсивной рекуперации получается очень экономичным: обеспечивает плавную езду и при любой возможности увеличение запаса хода батареи на 1-3 км.
  2. Низкая температура аккумулятора. До того, как батарея прогреется, автомобиль будет ограничивать максимальную мощность рекуперации.
  3. Батарея, зараженная до 100%. Если аккумулятор заряжен выше 90% (что нежелательно), электромобиль ограничивает доступную мощность рекуперации до тех пор, пока заряд не снизится до благоприятных значений. А если заряд 100% — рекуперация не будет работать вообще.

В заключение

Рекуперация электродвигателя — это функция, которая есть не только на электромобилях, но и на другом электрическом транспорте: начиная от моноколес и заканчивая электропоездами. Эта система помогает вернуть до 70% кинетической энергии и преобразовать ее в реальный заряд для батареи. А также позволяет ездить при помощи одной педали и использовать стандартный тормоз только в случае полной остановки или экстренного торможения.

Эффективнее всего рекуперативное торможение работает на спусках и в городе, где постоянно нужно притормаживать в пробках и на светофорах.
Анна Наумкина
С 2019 года автор блога EcoFactor
На вопрос «Пакет нужен?» всегда отвечаю: «У меня свой» — и достаю тканевую экосумку. Разделяю мусор, не пользуюсь одноразовыми пакетами и поменяю велосипед только на электромобиль. Вдохновляюсь всем, что касается экотехнологий и пишу об этом. Главное правило, как автора: 7 раз проверь — 1 раз опубликуй.

Читайте также:

Заинтересованы в покупке электромобиля?
Заполните, пожалуйста, форму. Мы свяжемся с вами и с удовольствием ответим на все ваши вопросы.
Заинтересованы в покупке электромобиля?
Заполните пожалуйста форму и мы свяжемся с вами и с удовольствием ответим на все вопросы.
Ваше имя
Ваш телефон
Комментарий