Regenerační brzdění: Jak motor brzdí a zároveň (lehce) dobíjí baterii
Na elektrické koloběžce motor neslouží pouze k zrychlení: může také brzdit, přičemž část energie vrací zpět do baterie. Jedná se o regenerační brzdění. Je to praktické a šetří brzdové destičky, ale má také svá omezení, která je třeba znát, zejména u výkonných strojů.
Nejdůležitější
- Při regenerativním brzdění motor funguje jako generátor: zpomaluje kolo a produkuje elektrickou energii.
- Tento proud mírně dobíjí baterii, ale zvýšení dojezdu je v běžném provozu poměrně malé.
- Baterie je plně nabitá a není schopna absorbovat takový proud: elektrické brzdění je sníženo nebo vypnuto.
- Nikdy nenahrazuje mechanické brzdy, které jsou jediným systémem schopným zastavit vozidlo za všech okolností.
Motor se přeměňuje na generátor
Motor s permanentními magnety, který se otáčí, vytváří napětí na svých svorkách, podobně jako dynamo na kole. Když se brzdí elektricky, řídicí jednotka přestane posílat proud do motoru a změní jeho funkci: dovolí motoru, aby proud proudil v opačném směru. Tento proud vytváří točivý moment, který se odporuje rotaci: kolo se zpomaluje.
V případě vektorové regulace je to velmi jednoduché: požadovaná hodnota točivého momentu se stává zápornou. Řídicí jednotka reguluje proud brzdění stejně jemně jako proud pro zrychlení, což zajišťuje plynulé a kontrolované brzdění.
Kam směřuje energie?
Energie pohybu koloběžky se přeměňuje na elektřinu. Část této energie se ztrácí ve formě tepla v motoru a v řídicí jednotce; zbytek prochází řídicí jednotkou a vrací se zpět do baterie. V tomto případě funguje napájecí obvod řídicí jednotky obráceně: zvyšuje napětí motoru, aby bylo vyšší než napětí baterie, a tím ji může nabíjet.
Při nízkých rychlostech motor generuje nízké napětí, což snižuje účinnost elektrického brzdění. Není schopen zastavit koloběžku, když je v klidu, a také ji nedokáže udržet na svahu.
Kolik energie se ve skutečnosti rekuperuje?
Běžně se to používá méně, než by se mohlo zdát. Na rovném povrchu většina energie jde do překonávání odporu vzduchu a tření, nikoli do brzdění. Úspora je výraznější ve městě, kde dochází k častému zastavování, a zejména při sjezdu z kopce. Hlavní výhodou elektrického brzdění je spíše jemné a plynulé brzdění, a také menší opotřebení brzdových destiček a kotoučů.
Omezení, která je třeba znát
Baterie je plně nabitá
Plně nabitá baterie již nemůže přijímat další energii. Proud generovaný brzděním by mohl zvýšit její napětí nad limit jednotlivých článků. V tomto případě systém řízení baterie (BMS) nebo řídicí jednotka snižují účinnost elektrického brzdění, případně ho úplně vypnou. Praktickým důsledkem je, že v situaci, kdy je baterie plně nabitá a vozidlo se nachází v horní části sjezdu, může být účinnost elektrického brzdění výrazně nižší, než je obvyklé.
Maximální nabíjecí proud baterie
Baterie přijímá při nabíjení menší proud než při vybíjení. Proud generovaný brzděním a vracený do baterie by měl zůstat pod touto hranicí, jinak může systém řízení baterie (BMS) zasáhnout a vypnout celý systém. U regulátoru s nastavitelnými parametry se nastavuje odděleně proud brzdění motoru a proud vracený do baterie.
Napětí ovladače
Při brzdění napětí stoupá nad napětí baterie. Řídící jednotka, která nemá dostatečnou rezervu napětí, může být při silném elektrickém brzdění poškozena, zejména pokud je baterie plně nabitá. To je jeden z důvodů, proč je důležité vybrat řídící jednotku s dostatečnou rezervou, jak vysvětluje náš průvodce výběrem řídících jednotek.
Přilnavost
Na koloběžce s jedním motorem brzdí elektrický systém pouze jedno kolo. Při silném brzdění, zejména na mokrém povrchu, může způsobit prokluz. Jeho intenzita se reguluje podobně jako u mechanické brzdy.
Tipy pro servisní techniky.
Nikdy se nespoléhejte pouze na elektrické brzdy pro zastavení. Mohou selhat bez varování, a to i při plně nabité baterii nebo v případě poruchy. Mechanické brzdy by měly být vždy schopny zastavit vozidlo samostatně; u výkonné koloběžky si zaslouží kvalitní brzdy.
Často kladené otázky
Proč je výkon mé elektronické brzdy nižší, když je baterie plně nabitá?
Důvodem je, že baterie již není schopna absorbovat proud generovaný při brzdění. Řídicí jednotka nebo systém řízení baterie (BMS) snižuje intenzitu elektrického brzdění, aby ochránila články baterie. Situace se normalizuje, jakmile se napětí baterie o něco sníží.
Zvyšuje regenerativní brzdění výrazně dojezd?
V běžném provozu je zlepšení spíše mírné. Je výraznější ve městě, kde dochází k častému zastavování, a při dlouhých sjezdech. Jeho hlavní výhodou je jemnější brzdění a menší opotřebení mechanických brzd.
Může elektrické brzdění poškodit baterii?
Pokud je nastaven na hodnotu vyšší, než je maximální proud, který baterie dokáže přijmout, způsobí, že se baterie přehřívá a zkracuje se její životnost, a může dokonce způsobit odpojení systému řízení baterie (BMS). Správně nastavený, je bezpečný.