Anonim

Sinds de eerste Toyota Prius meer dan 20 jaar geleden van de band rolde, is het concept van regeneratief remmen redelijk bekend geworden als een methode om het bereik in hybride en elektrische voertuigen te vergroten. Maar wist u dat regeneratief remmen niet alleen beperkt is tot elektrische auto's? Tegenwoordig vind je het in alles, van elektrische fietsen en skateboards tot elektrische scooters.

Doe mee en duik diep in regeneratief remmen en de effectiviteit ervan in verschillende elektrische voertuigen.

Wat is regeneratief remmen?

Bewegende voertuigen hebben veel kinetische energie en wanneer remmen worden gebruikt om een ​​voertuig te vertragen, moet al die kinetische energie ergens naartoe gaan. Terug in de Neanderthaler dagen van auto's met inwendige verbrandingsmotor waren remmen uitsluitend gebaseerd op wrijving en zetten de kinetische energie van het voertuig om in verspilde warmte om een ​​auto te vertragen. Al die energie ging gewoon verloren voor het milieu.

Gelukkig zijn we geëvolueerd als soort en hebben we een betere manier ontwikkeld. Regeneratief remmen gebruikt de motor van een elektrisch voertuig als een generator om veel van de verloren kinetische energie om te zetten in opgeslagen energie in de accu van het voertuig. Vervolgens gebruikt de auto de volgende keer dat hij accelereert veel van de energie die eerder is opgeslagen bij regeneratief remmen in plaats van verder te tikken op zijn eigen energiereserves.

Het is belangrijk om te beseffen dat regeneratief remmen op zichzelf geen magische activeringsbooster is voor elektrische voertuigen. Het maakt elektrische voertuigen op zichzelf niet efficiënter, het maakt ze alleen minder inefficiënt . Kortom, de meest efficiënte manier om een ​​voertuig te besturen, is door met een constante snelheid te accelereren en vervolgens nooit het rempedaal aan te raken. Omdat remmen energie gaat verwijderen en je extra energie moet invoeren om weer op snelheid te komen, bereik je je beste bereik door simpelweg nooit te vertragen.

Maar dat is duidelijk niet praktisch. Omdat we vaak moeten remmen, is regeneratief remmen het op één na beste. Het vergt de inefficiëntie van remmen en maakt het proces eenvoudigweg minder verspillend.

Hoe goed werkt regeneratief remmen?

Om regeneratief remmen te evalueren, moeten we echt kijken naar twee verschillende parameters, efficiëntie en effectiviteit . Ondanks dat ze hetzelfde klinken, zijn de twee behoorlijk verschillend. Efficiëntie verwijst naar hoe goed regeneratief remmen 'verloren' energie van het remmen opvangt. Verspilt het veel energie als warmte, of verandert het al die kinetische energie weer in opgeslagen energie? Doeltreffendheid daarentegen verwijst naar hoe groot de impact regeneratief remmen werkelijk is. Verhoogt dit uw bereik meetbaar, of merkt u niet veel verschil?

rendement

Geen enkele machine kan 100% efficiënt zijn (zonder de fysische wetten te overtreden), aangezien elke overdracht van energie onvermijdelijk enig verlies zal veroorzaken, zoals hitte, licht, geluid, enz. De efficiëntie van het regeneratieve remproces varieert tussen veel voertuigen, motoren, batterijen en controllers, maar is vaak ergens in de buurt van 60-70% efficiënt. Regen verliest meestal ongeveer 10-20% van de energie die wordt opgevangen, en vervolgens verliest de auto nog zo'n 10-20% bij het omzetten van die energie in versnelling, volgens Tesla. Dit is vrij standaard bij de meeste elektrische voertuigen, waaronder auto's, vrachtwagens, elektrische fietsen, elektrische scooters, enz.

Houd er rekening mee dat deze 70% niet betekent dat regeneratief remmen een bereik van 70% zal vergroten. Dit gaat je bereik niet van 100 mijl naar 170 mijl doen stijgen. Dit betekent eenvoudig dat 70% van de kinetische energie die tijdens het remmen verloren gaat, later weer in versnelling kan worden omgezet.

Daarom betekent alleen het melden van de efficiëntie van het systeem niet echt veel. Iemand kan heel efficiënt zijn als ze werken, maar als ze maar een uur per dag werken, bereiken ze waarschijnlijk niet veel. Wat ons meer zou moeten interesseren is de effectiviteit van regeneratief remmen.

effectiviteit

Dit is waar dingen echt interessant worden. De effectiviteit van regeneratief remmen is een maat voor hoeveel het uw bereik kan vergroten. Wordt uw theoretische bereik 5% verder? 50% verder? Nog meer?

Zoals je waarschijnlijk al hebt geraden, varieert de effectiviteit van regeneratief remmen aanzienlijk, afhankelijk van factoren zoals rijomstandigheden, terrein en voertuiggrootte.

Rijomstandigheden hebben een grote impact. U ziet veel betere effectiviteit voor regeneratief remmen in stadsverkeer bij stop-and-go dan bij woon-werkverkeer op de snelweg. Dit zou logisch moeten zijn, alsof je herhaaldelijk remt, krijg je veel meer energie terug dan wanneer je urenlang rijdt zonder het rempedaal aan te raken. Terrein speelt ook hier een grote rol, omdat bij het rijden op een heuvel je niet veel kans hebt om te remmen, maar bij het rijden op een heuvel zal een veel grotere hoeveelheid energie regenereren vanwege de lange remperioden. Op lange afdalingen kan regeneratief remmen vrijwel constant worden gebruikt om de snelheid te reguleren terwijl de batterij continu wordt opgeladen.

Voertuiggrootte kan de grootste factor zijn in de effectiviteit van regeneratief remmen om de eenvoudige reden dat zwaardere voertuigen veel meer momentum en kinetische energie hebben. Net zoals een groot vliegwiel effectiever is dan een klein vliegwiel, heeft een vierwielige elektrische auto veel meer kinetische energie in beweging dan een elektrische fiets of scooter.

Gegevens voor vergelijking kunnen enigszins moeilijk te verkrijgen zijn. Tesla-voertuigen tonen u het regeneratieve remvermogen, zoals 60 kW tijdens hard remmen, maar dat beantwoordt de interessantere vraag niet. We willen weten hoeveel energie we opnemen tijdens een rit, niet hoe sterk onze remmen zijn telkens wanneer we het pedaal intrappen.

Gelukkig hebben een aantal Tesla-stuurprogramma's gegevens over de energiebijdrage gemeld met behulp van verschillende datatracking-apps. Model S-bestuurders hebben gemeld dat ze tot 32% van hun totale energieverbruik hebben teruggewonnen tijdens het op en af ​​rijden. Dit zou het bereik van een 100 mijl-auto bijvoorbeeld effectief vergroten tot 132 mijl. Een eigenaar van een Model S P85D rapporteerde ongeveer 28% energieterugname (forum in het Deens) en weer anderen hebben gemeld dat ze tijdens normale ritten gemiddeld 15-20% van hun totale kWh-verbruik terugwinnen.

Regeneratief remmen: hoe het werkt en is het de moeite waard in kleine EV's?

De gegevens van de LinkMyTesla-app van een Tesla-stuurprogramma die ongeveer 30% van het energieverbruik van de batterij weergeven, herwonnen met regeneratief remmen.

Voor kleinere EV's zoals persoonlijke elektrische voertuigen zijn de cijfers niet zo optimistisch. Op meerdere elektrische fietsen met regeneratieve remopties, heb ik gemiddeld gemiddeld 4-5% regeneratie, met een maximum van ongeveer 8% in heuvelachtige gebieden. Andere persoonlijke elektrische voertuigen, waaronder elektrische scooters en skateboards, hebben vergelijkbare resultaten, meestal met de lagere enkele cijfers. Nogmaals, houd er rekening mee dat dit niet de ruwe efficiëntie van het systeem is (zoals in hoeveel remenergie verloren gaat in de energieoverdracht), het is de effectiviteit (zoals in hoeveel verder uw bereik toeneemt door het gebruik van regeneratief remmen) .

Zoals ik hierboven al zei, is dit grotendeels te wijten aan het lagere gewicht van persoonlijke elektrische voertuigen. Ze dragen gewoon niet veel vaart en hebben dus minder kinetische energie om terug te zetten in de batterij.

Maakt het uit hoe goed regeneratief remmen werkt?

In de e-bike-industrie kan regeneratief remmen soms meer als marketingtool dan als functie worden gebruikt. Omdat regeneratief remmen over het algemeen alleen mogelijk is bij elektrische fietsen met grotere gearless motoren, zullen dergelijke e-bike-fabrikanten de effectiviteit van hun modellen aanprijzen. Tegelijkertijd zullen fabrikanten van e-bikes met middenaandrijvingen en andere motorreductoren die niet in staat zijn om te regenen remmen dit als ondoeltreffend en gewoonweg niet waardig afwijzen.

Regeneratief remmen: hoe het werkt en is het de moeite waard in kleine EV's?

De meeste elektrische fietsen met middenaandrijving kunnen niet remmen door regenen

De waarheid is dat regeneratief remmen voor kleinere en persoonlijke elektrische voertuigen niet zo effectief is als in elektrische auto's, maar het heeft nog steeds een groot aantal voordelen.

Een van de grootste voordelen van regeneratief remmen voor kleinere persoonlijke EV's is de extra remkracht. Sommige PEV's, zoals de Xiaomi M365 elektrische scooter, gebruiken alleen regenrem voor het voorste motorwiel, terwijl ze vertrouwen op een traditionele schijfrem voor het achterwiel. Dit betekent dat de scooter twee onafhankelijke remmen heeft met slechts één remhendel om ze te activeren, wat kosten, gewicht en complexiteit vermindert.

Regeneratief remmen maakt ook de introductie van remmen op elektrische skateboards mogelijk - een prestatie die eerder werd uitgevoerd met behulp van de variabele remfunctie van uw schoenzool op de stoep. Met populaire elektrische skateboards zoals het Boosted Board met snelheden van meer dan 20 km / u, is elektrisch remmen via regen een zeer welkom veiligheidskenmerk.