Regeneratívne brzdenie: Ako motor brzdí a zároveň (trochu) dobíja batériu
Na elektrickej kolobežke motor neslúži len na zrýchlenie: môže tiež brzdit, pričom vráti časť energie späť do batérie. Toto je regeneratívne brzdenie. Je to praktické a šetrí brzdové doštičky, ale má aj svoje obmedzenia, ktoré je potrebné poznať, najmä u výkonnejších zariadení.
Dôležité informácie
- Pri regeneratívnom brzdení motor funguje ako generátor: spomaľuje koleso a produkuje elektrický prúd.
- Tento prúd mierne dobíja batériu, ale zvýšenie dojazdu zostáva pri bežnom používaní nízke.
- Ak je batéria plne nabitá, už nie je schopná absorbovať takýto prúd, čo môže viesť k zníženiu alebo úplnému vypnutiu elektrického brzdenia.
- Nikdy nenahrádza mechanické brzdy, ktoré sú jedinou možnosťou zastaviť zariadenie za všetkých okolností.
Motor sa stáva generátorom
Motor s permanentnými magnetmi, ktorý sa otáča, vytvára napätie na svojich výstupoch, podobne ako dynamo na bicykli. Keď sa brzdí elektricky, riadiaca jednotka prestane posielať prúd do motora a zmení jeho funkciu: umožňuje motoru, aby prúd pretekal v opačnom smere. Tento prúd vytvára krútiaci moment, ktorý sa odporuje otáčaniu: koleso sa spomaľuje.
V vektorovej regulácii je to veľmi jednoduché: hodnota požadovaného krútiaceho momentu sa stáva negatívnou. Regulátor nastavuje prúd brzdového systému rovnako presne ako prúd pre zrýchlenie, čo zabezpečuje plynulé a kontrolovateľné brzdenie.
Kam smeruje energia?
Energia pohybu skútra sa premieňa na elektrickú energiu. Časť tejto energie sa stratí vo forme tepla v motore a v regulátore; zvyšok prechádza cez regulátor a vráti sa do batérie. V tomto prípade funguje napájací obvod regulátora v opačnom smere: zvyšuje napätie motora tak, aby bolo vyššie ako napätie batérie, a tým umožňuje jej nabíjanie.
Pri nízkej rýchlosti motor generuje málo napätia a elektrické brzdy sú menej účinné. Nie je schopný zastaviť skúter, keď je zastavený, ani ho udržiavať na naklonenom svahu.
Koľko energie sa v skutočnosti rekuperuje?
Použitie elektrickej brzdy je menej časté, ako by sa mohlo na prvý pohľad zdať pri bežnej jazde. Na rovnom teréne väčšina energie ide na prekonanie odporu vzduchu a trenia, nie na brzdenie. Výhodu elektrickej brzdy je možné viac oceniť v meste, kde dochádza k častým zastaveniam, a najmä pri dlhých zjazdách. Hlavnou výhodou elektrickej brzdy je hladké a konzistentné brzdenie, a tiež to, že brzdové doštičky a kotúče sa opotrebovávajú menej.
Obmedzenia, ktoré je potrebné poznať
Batéria je plne nabitá
Plne nabitá batéria už nemôže prijímať ďalšie nabíjanie. Brzdný prúd by zvýšil jej napätie nad limit jednotlivých článkov. V tomto prípade systém riadenia batérie (BMS) alebo ovládač zníži účinnosť elektrickej brzdy, prípadne ju úplne vypne. Praktickým dôsledkom je, že pri plne nabatej batérii, napríklad na začiatku strmého zostupu, môže byť účinnosť elektrickej brzdy výrazne nižšia ako obvykle.
Maximálny nabíjací prúd batérie
Batéria akceptuje menej prúdu pri nabíjaní, ako pri vybíjaní. Prúd generovaný pri brzdení a vracaný do batérie by mal zostať pod touto hranicou, inak môže systém riadenia batérie (BMS) prerušiť napájanie a vypnúť celý systém. Pri regulátore s nastaviteľnými parametrami sa samostatne nastavuje prúd generovaný pri brzdení motora a prúd vracaný do batérie.
Napätie ovládača
Pri brzdení napätie stúpa nad napätie batérie. Regulátor, ktorý nemá dostatočnú rezervu napätia, môže byť poškodený prudkým elektrickým brzdením, najmä ak je batéria plne nabitá. To je jeden z dôvodov, prečo je dôležité vybrať regulátor s dostatočnou rezervou, ako vysvetľuje náš príručka k regulátorom.
Priľnavosť
Na trojkolke s jedným motorom brzdí elektrická brzda iba jedno koleso. Pri silnom brzdení, najmä na mokrom povrchu, môže spôsobiť prešmyknutie. Jej účinok je podobný ako u mechanickej brzdy a dá sa regulovať.
Tipy pre servis.
Nikdy sa nespoliehajte len na elektrické brzdy na zastavenie. Môžu slabnúť bez upozornenia, a to aj keď je batéria plná, alebo v prípade poruchy. Mechanické brzdy by vždy mali byť schopné zastaviť vozidlo samostatne; u výkonnej kolobežky si zaslúžia kvalitné brzdy.
Často kladené otázky
Prečo je výkon môjho elektrického bŕzdneho systému nižší, keď je batéria plne nabitá?
Pretože batéria už nie je schopná absorbovať prúd generovaný pri brzdení. Regulátor alebo systém riadenia batérie (BMS) znižuje intenzitu elektrického brzdenia, aby chránil články batérie. Situácia sa vráti do normálu, keď sa napätie batérie o niečo zníži.
Zvyšuje regeneratívne brzdenie výrazne dojazd?
Pri bežnom používaní je zisk obmedzený. Je výraznejší v mestskej premávke s častým zastavovaním a pri dlhých zjazdových úsekoch. Jeho skutočnou výhodou je jemnejšie brzdenie a menšie opotrebovanie mechanických bŕzd.
Môže brzdenie pomocou elektrického systému poškodiť batériu?
Ak je nastavený na hodnotu vyššiu ako je prúd, ktorý batéria dokáže prijať, spôsobuje jej rýchlejšie zahrievanie a opotrebovanie, a môže viesť k vypnutiu systému riadenia batérie (BMS). Správne nastavený je bezpečný.