Regenerativ bremsning: Hvordan motoren bremser og oplader (lidt) batteriet
På en elektrisk scooter bruges motoren ikke kun til at accelerere: den kan også bremse ved at sende en del af energien tilbage til batteriet. Dette er regenerativ bremsning. Det er praktisk og sparer bremseklodser, men det har også begrænsninger, som man skal være opmærksom på, især på en kraftfuld maskine.
Det vigtigste
- Ved regenerativ bremsning fungerer motoren som en generator: den bremser hjulet og producerer elektricitet.
- Denne strøm oplader batteriet en smule, men forbedringen i rækkevidde er stadig begrænset ved normal brug.
- Når batteriet er fuldt opladet, kan det ikke længere optage den strøm: den elektriske bremsefunktion reduceres eller deaktiveres.
- Den erstatter aldrig de mekaniske bremser, som er de eneste, der kan stoppe maskinen under alle omstændigheder.
Motoren fungerer som en generator
En motor med permanentmagneter, når den roterer, genererer en spænding over sine terminaler, ligesom en dynamo på en cykel. Når man bremser elektrisk, stopper controlleren med at sende strøm til motoren og ændrer dens funktion: den tillader motoren at sende strøm i den modsatte retning. Denne strøm skaber et moment, der modvirker rotationen, og dermed bremser hjulet.
I en vektorstyring er det meget simpelt: referenceværdien for momentet bliver negativ. Controlleren justerer bremsestrømmen lige så præcist som accelerationsstrømmen, hvilket giver en gradvis og kontrollerbar bremsning.
Hvor bliver energien af?
El-scooterens bevægelsesenergi omdannes til elektricitet. En del af energien går tabt som varme i motoren og controlleren; resten passerer gennem controlleren og returneres til batteriet. Controllerens strømforsyning fungerer således omvendt: den øger motorens spænding, så den overstiger batteriets spænding, hvilket muliggør opladning af batteriet.
Ved lave hastigheder producerer motoren kun lidt spænding, og den elektriske bremse bliver ineffektiv. Den kan ikke bringe scooteren til standsning, når den er i bevægelse, og den kan ikke holde den stille på en skråning.
Hvor meget energi genvindes der egentlig?
Mindre end man måske tror under normal brug. På flad vej går det meste af energien tabt som luftmodstand og friktion, ikke til bremsning. Besparelsen er mere mærkbar i byen, hvor der er mange stop, og især ved lange nedkørsler. Den primære fordel ved elektrisk bremsning ligger et andet sted: en blød og jævn bremsefunktion, samt bremseklodser og -skiver, der slides mindre.
De grænser, du skal være opmærksom på
Batteriet er fuldt opladet
Et fuldt opladet batteri kan ikke længere modtage strøm. Bremsestrømmen vil få spændingen til at overstige cellernes grænse. Batteristyringssystemet (BMS) eller controlleren reducerer derfor den elektriske bremsning, eller slukker den helt. Den praktiske konsekvens er, at når batteriet er fuldt opladet, og man befinder sig øverst på en nedkørsel, kan den elektriske bremsning være betydeligt svagere end normalt.
Den maksimale ladestrøm for batteriet
Et batteri accepterer mindre strøm under opladning end under afladning. Strømmen fra bremsningen, der sendes tilbage til batteriet, skal forblive under denne grænse, ellers kan batteristyringssystemet (BMS) afbryde strømmen, og dermed hele systemet. På en justerbar controller indstilles separat strømmen fra motorbremsningen og den strøm, der sendes tilbage til batteriet.
Spændingen på controlleren
Ved nedbremsning stiger spændingen over batteriets spænding. En controller uden tilstrækkelig spændingsmargin kan blive beskadiget af kraftig elektronisk nedbremsning, især når batteriet er fuldt opladet. Det er en af grundene til, at en controller skal vælges med en vis margin, som forklaret i vores guide til controllere.
Grebet
På en el-scooter med én motor virker den elektriske bremse kun på et hjul. Ved kraftig bremsning, især på våd overflade, kan den få hjulet til at glide. Den reguleres som en mekanisk bremse.
Værkstedstip.
Stol aldrig udelukkende på den elektriske bremse for at stoppe. Den kan svigte uden varsel, uanset om batteriet er fuldt eller der er en fejl. De mekaniske bremser skal altid kunne stoppe maskinen alene; på en kraftig scooter fortjener de bremser af høj kvalitet.
Ofte stillede spørgsmål
Hvorfor er min elektriske bremse mindre effektiv, når batteriet er fuldt opladet?
Fordi batteriet ikke længere kan optage den strøm, der genereres under bremsning. Controlleren eller batteristyringssystemet (BMS) reducerer den elektriske bremsning for at beskytte battericellerne. Det bliver normalt igen, så snart batteriet er blevet en smule afladet.
Øger regenerativ bremsning batterilevetiden markant?
I almindelig brug er fordelene beskedne. De er mere tydelige i byen med mange stop og ved lange nedkørslinger. Den reelle fordel er den blødere bremsefunktion og den reducerede slitage på de mekaniske bremser.
Kan den elektriske bremse beskadige batteriet?
Hvis strømmen er indstillet til en værdi, der overstiger batteriets maksimale ladestrøm, kan det få batteriet til at blive varmere og nedbrydes hurtigere, og det kan potentielt udløse en afbrydelse i batteristyringssystemet (BMS). Når den er korrekt indstillet, er den sikker at bruge.