Regeneratief remmen: hoe de motor remt en (iets) de batterij oplaadt
Bij een elektrische scooter dient de motor niet alleen om te versnellen: hij kan ook om te remmen, door een deel van de energie terug te sturen naar de batterij. Dit wordt regeneratief remmen genoemd. Het is een handige en zuinige manier van remmen, omdat het minder remblokken verbruikt, maar het heeft ook beperkingen die je moet kennen, vooral bij een krachtige machine.
Het belangrijkste
- Bij regeneratief remmen functioneert de motor als een generator: hij vertraagt het wiel en produceert elektriciteit.
- Deze stroom helpt de batterij enigszins op te laden, maar de toename in actieradius blijft in normale omstandigheden beperkt.
- Volledige batterij: de batterij kan deze stroom niet meer opnemen, waardoor de elektrische remkracht wordt verminderd of volledig uitvalt.
- Het vervangt nooit de mechanische remmen, die de enige remmen zijn die het voertuig in alle omstandigheden kunnen stoppen.
De motor wordt een generator
Een elektromotor met permanente magneten produceert een spanning aan de aansluitingen, vergelijkbaar met een dynamo op een fiets. Wanneer er elektrisch wordt geremd, stopt de controller met het doorsturen van stroom naar de motor en verandert deze van rol: de motor wordt gebruikt om stroom in de andere richting te laten lopen. Deze stroom creëert een koppel dat de rotatie tegenwerkt, waardoor het wiel vertraagt.
Bij vectoriële besturing is het heel eenvoudig: de stuurwaarde voor het koppel wordt negatief. De controller regelt de remstroom net zo nauwkeurig als de stroom voor acceleratie, wat resulteert in een geleidelijk en doseerbaar remmen.
Waar gaat de energie heen?
De bewegingsenergie van de scooter wordt omgezet in elektriciteit. Een deel gaat verloren als warmte in de motor en de controller; de rest gaat via de controller terug naar de batterij. De vermogensregeling van de controller werkt dan omgekeerd: hij verhoogt de spanning van de motor zodat deze hoger is dan de spanning van de batterij, waardoor de batterij kan worden opgeladen.
Bij lage snelheid produceert de motor weinig spanning, waardoor de elektrische remwerking afneemt. Dit betekent dat de scooter niet effectief tot stilstand kan worden gebracht bij lage snelheid, en dat deze niet kan worden tegengehouden op een helling.
Hoeveel energie wordt er daadwerkelijk teruggewonnen?
Minder dan men zou denken in normaal gebruik. Op een vlakke ondergrond gaat het grootste deel van de energie verloren aan luchtweerstand en wrijving, niet aan remmen. Het voordeel is duidelijker in de stad, met veel stops, en vooral bij lange afdalingen. Het belangrijkste voordeel van elektrische remmen ligt elders: een soepele en constante remkracht, en remblokken en schijven die minder snel slijten.
De grenzen die u moet kennen
Batterij volledig opgeladen
Een volledig opgeladen batterij kan geen stroom meer accepteren. De remstroom zou de spanning van de cellen verder verhogen dan de maximale limiet. Het batterijbeheersysteem (BMS) of de controller vermindert dan het elektrische remmen, of schakelt het zelfs helemaal uit. Het praktische gevolg is dat, wanneer de batterij vol is en u bovenaan een afdaling staat, de elektrische rem veel minder kracht kan hebben dan normaal.
De maximale laadstroom van de batterij
Een batterij accepteert minder stroom tijdens het opladen dan tijdens het ontladen. De stroom die tijdens het remmen teruggevoerd wordt naar de batterij, moet onder deze limiet blijven, anders kan het batterijbeheersysteem (BMS) uitschakelen, en daarmee de hele machine. Bij een instelbare controller worden de remstroom van de motor en de stroom die teruggevoerd wordt naar de batterij apart ingesteld.
De spanning van de controller
Bij het remmen stijgt de spanning boven die van de batterij. Een controller zonder voldoende spanningsreserve kan beschadigd raken door een krachtige elektrische remming, vooral wanneer de batterij volledig is opgeladen. Dit is een van de redenen waarom een controller gekozen moet worden met voldoende marge, zoals uitgelegd in onze handleiding voor controllers.
De grip
Op een scooter met een enkele motor remt de elektrische rem alleen op één wiel. Bij nat wegdek kan dit ervoor zorgen dat het wiel blokkeert en de scooter slipt. De remkracht is te regelen, net als bij een mechanische rem.
Werkplaats tip:
Vertrouw nooit uitsluitend op de elektrische remmen om tot stilstand te komen. Deze kunnen zonder waarschuwing verzwakken, of dit nu bij een volle batterij is of bij een defect. De mechanische remmen moeten altijd in staat zijn om de machine zelfstandig te stoppen; bij een krachtige scooter zijn remmen van hoge kwaliteit essentieel. Remmen die aan de taak staan.
Veelgestelde vragen
Waarom is mijn elektrische rem minder krachtig als de batterij volledig is opgeladen?
Omdat de batterij niet langer in staat is om de stroom die tijdens het remmen wordt opgewekt, op te nemen. De controller of het batterijbeheersysteem (BMS) vermindert de elektrische remkracht om de batterijcellen te beschermen. Het probleem verdwijnt meestal zodra de batterij iets is afgekoeld.
Verhoogt regeneratief remmen de actieradius aanzienlijk?
In het dagelijks gebruik blijft het voordeel beperkt. Het is meer merkbaar in de stad, met veel stops, en bij lange afdalingen. Het grootste voordeel is de soepelheid van het remmen en de verminderde slijtage van de mechanische remmen.
Kan het elektrische remsysteem de batterij beschadigen?
Als de instelling hoger is dan de laadstroom die de batterij aankan, kan dit ervoor zorgen dat de batterij sneller opwarmt en veroudert, en kan het zelfs leiden tot een uitschakeling van het batterijbeheersysteem (BMS). Correct ingesteld is het veilig.