再生制动允许电动或混合动力汽车在减速时收集电力。传统的制动方式会导致大量的能量损失,这在交通中导致油耗增加和刹车磨损。
在电动汽车(ev)中,再生制动是由电动机执行的,而不是由制动器。这有助于电动汽车司机减少使用刹车。
再生制动如何工作
在以汽油为动力的汽车中,刹车会导致大量的能量损失。
在再生制动中,当电动汽车司机松开油门踏板时,从电池到电机的电流就停止了。然而,发动机的旋转部分(转子)仍然随着仍在移动的汽车车轮旋转。
如果电池没有源源不断的电流,电机就会变成发电机,将旋转的转子产生的动能送入电池,而转子产生的阻力会使车辆减速。
电动汽车仍然有盘式制动器,但它们在以下情况下是备用的:
- 以防电机故障
- 在一定转速下,由于发电机的转矩(或旋转力)不足以提供100%的制动动力,所以盘式制动器是对发电机的补充
- 在非常高的速度下,短暂的停车可能会损坏电机。
扭矩混合是电动汽车在摩擦制动和再生制动之间找到适当平衡的方法。就像自动驾驶汽车一样,电动汽车司机很少注意到两者的区别。
电动刹车的再生能力如何?
瑞士公司正在开发一种电动搬运车这可以产生比使用更多的电力。但这对普通电动汽车来说是不可能的。
虽然电动汽车在将燃料转化为动能方面远比燃气汽车高效,但一些能量会以热、振动、声能、空气动力阻力等形式损失。
在加速过程中消耗能量的力在减速过程中也会损失,就像一辆汽车在平面上放置空挡最终会停止一样。
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Adil Abdrakhmanov /盖蒂图片社
影响电池性能和节省制动能量的其他因素包括:
- 车辆中电子元件和电容器的类型
- 电池的温度
- 电池有多满。
研究表明,大约50%的汽车动能在刹车时可以用来再次加速汽车。然而,来自现实世界驾驶的轶事证据显示,通过再生制动可以回收15%到32%的能量。
再生制动的历史
再生制动不是新技术。1967年,美国汽车公司(American Motor Car Company)推出了一款不幸的电动汽车AMC Amitron,它的续航里程令人印象深刻,可再生制动。再生制动也被用于铁路,如外高加索铁路和那些在1930年代的斯堪的纳维亚。
如今,日本高效的磁悬浮列车和法国的tgv使用再生制动,世界上大多数电动列车和地铁系统也是如此。越来越受欢迎的电动自行车(e-bike)、小型摩托车和滑板也使用再生制动,效率约为4%至5%。
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亚伦·霍金斯/盖蒂图片社
混合动力的丰田普锐斯是第一款使用再生制动的成功的商业汽车,而且这项技术几乎只适用于电动和混合动力汽车。
的马自达3是为数不多的使用再生制动的汽油动力汽车之一,在这种情况下,仅仅为汽车的辅助电子功能提供动力。
什么时候再生制动最好?
再生制动在高速和长下坡时最有效,因为有更多的动能可以转换。
然而,在走走停停的城市交通中,再生制动的好处并不在于回收的能量,而在于减少摩擦刹车的磨损。这反过来又减少了颗粒物污染的排放。在社会层面上,再生制动带来的健康结果甚至可能超过经济或气候效益。
再生制动的未来
再生制动是一项已经使用了一个多世纪的成熟技术,但研究仍在继续完善它的效率。
电池的改进将会增加再生制动所能储存的能量。超级电容器的其他改进也将提高制动效率。
持续的研究可以减少制动过程中的能量损失,从而使电动汽车更高效、更经济、更环保。beplay体育官网电脑
One-Pedal驾驶
单踏板驾驶需要习惯,就像标准变速器汽车的司机需要时间来适应自动变速器汽车没有离合器一样。但在再生制动的所有好处中——环保和经济——只使用一个踏板所带来的简化可能是司机们最喜欢的。beplay体育官网电脑