Regenerativno kočenje: kako motor koči i (malo) puni bateriju
Na električnom romobilu, motor ne služi samo za ubrzavanje: može i kočiti, vraćajući dio energije u bateriju. To je regenerativno kočenje. Praktično i štedi kočione pločice, ali ima i ograničenja kojih morate biti svjesni, posebno na snažnom stroju.
Bitno
- Kod regenerativnog kočenja, motor radi kao generator: usporava kotač i proizvodi struju.
- Ta struja malo puni bateriju, ali dobitak u autonomiji ostaje skroman pri normalnoj upotrebi.
- Kada je baterija puna, ona više ne može apsorbirati tu struju: električno kočenje je smanjeno ili isključeno.
- Nikada ne zamjenjuje mehaničke kočnice, koje su jedine sposobne zaustaviti stroj u svim okolnostima.
Motor postaje generator
Motor s magnetima koji se vrti proizvodi napon na svojim terminalima, poput dinama na biciklu. Kada kočite električno, kontroler prestaje gurati struju u motor i obrće njegovu ulogu: pušta motor da propušta struju u drugom smjeru. Ta struja stvara moment koji se suprotstavlja rotaciji: kotač usporava.
U vektorskom upravljanju, to je vrlo jednostavno: zadana vrijednost momenta postaje negativna. Kontroler regulira struju kočenja jednako fino kao i struju ubrzanja, što daje progresivno i dozirano kočenje.
Kamo odlazi energija
Energija kretanja romobila pretvara se u električnu energiju. Dio se gubi kao toplina u motoru i kontroleru; ostatak prolazi kroz kontroler i vraća se u bateriju. Energetski most kontrolera tada radi obrnuto: podiže napon motora tako da premaši napon baterije i može je puniti.
Pri malim brzinama, motor proizvodi malo napona i električno kočenje postaje slabo. Ne može zaustaviti romobil do potpunog mirovanja, niti ga držati na nagibu.
Koliko se energije stvarno vraća?
Manje nego što mislite pri normalnoj upotrebi. Na ravnom, većina energije odlazi na otpor zraka i trenje, a ne na kočenje. Dobitak je jasniji u gradu, s puno zaustavljanja, i posebno na dugim nizbrdicama. Glavna prednost električnog kočenja je drugdje: meko i ravnomjerno kočenje te manje trošenje pločica i diskova.
Ograničenja kojih morate biti svjesni
Puna baterija
Puna baterija više ne može prihvatiti punjenje. Struja kočenja bi podigla njezin napon iznad granice ćelija. BMS ili kontroler tada smanjuju električno kočenje, ili ga čak isključuju. Praktična posljedica: na početku, s punom baterijom, na vrhu nizbrdice, električna kočnica može biti puno slabija nego inače.
Maksimalna struja punjenja baterije
Baterija prihvaća manje struje pri punjenju nego pri pražnjenju. Struja kočenja vraćena u bateriju mora ostati ispod te granice, inače BMS može isključiti, a s njim i cijeli stroj. Na kontroleru koji se može podešavati, odvojeno se podešava struja kočenja motora i struja koja se vraća u bateriju.
Napon kontrolera
Pri kočenju, napon raste iznad napona baterije. Kontroler bez margine napona, na punoj bateriji, može se oštetiti jakim električnim kočenjem. To je jedan od razloga zašto kontroler treba odabrati s marginom, kao što objašnjava naš vodič za kontrolere.
Prianjanje
Na romobilu s jednim motorom, električno kočenje djeluje samo na jedan kotač. Jako kočenje na mokroj podlozi može uzrokovati proklizavanje. Dozira se kao mehanička kočnica.
Savjet iz radionice
Nikada se ne oslanjajte samo na električno kočenje da biste se zaustavili. Može oslabiti bez upozorenja, kada je baterija puna ili u slučaju kvara. Mehaničke kočnice uvijek moraju biti u stanju same zaustaviti stroj; na snažnom romobilu zaslužuju kočnice na visini zadatka.
Često postavljana pitanja
Zašto je moja električna kočnica slabija kada je baterija puna?
Zato što baterija više ne može apsorbirati struju proizvedenu kočenjem. Kontroler ili BMS smanjuju električno kočenje kako bi zaštitili ćelije. Ponovno postaje normalno čim se baterija malo isprazni.
Povećava li regenerativno kočenje značajno autonomiju?
Pri uobičajenoj upotrebi, dobitak ostaje skroman. Primjetniji je u gradu s puno zaustavljanja i na dugim nizbrdicama. Njegova prava korist je mekoća kočenja i manje trošenje mehaničkih kočnica.
Može li električno kočenje oštetiti bateriju?
Ako je podešeno iznad struje punjenja koju baterija prihvaća, uzrokuje njezino zagrijavanje i brže starenje, te može izazvati isključivanje BMS-a. Ako je dobro podešeno, bezopasno je.