Regenerativ bromsning: hur motorn bromsar och (till viss del) laddar batteriet
På en elscooter används motorn inte bara för att accelerera: den kan också bromsa genom att skicka en del av energin tillbaka till batteriet. Detta kallas regenerativ bromsning. Det är praktiskt och sparar bromsbelägg, men det har också begränsningar som man måste känna till, särskilt på en kraftfull maskin.
Det viktigaste
- Vid regenerativ bromsning fungerar motorn som en generator: den bromsar hjulen och producerar elektricitet.
- Denna ström laddar batteriet något, men vinsten i räckvidd är fortfarande relativt liten vid normal användning.
- När batteriet är fullt kan det inte längre ta emot den strömmen: den elektriska bromsen reduceras eller stängs av.
- Den ersätter aldrig de mekaniska bromsarna, vilka är de enda som kan stoppa fordonet under alla omständigheter.
Motorn omvandlas till en generator
En motor med magneter som roterar genererar en spänning vid sina anslutningar, precis som en dynamonavgenerator på en cykel. När man bromsar elektriskt, slutar styrenheten att mata ström till motorn och ändrar dess funktion: motorn tillåts istället att generera ström i motsatt riktning. Denna ström skapar ett vridmoment som motverkar rotationen, vilket får hjulet att sakta ner.
En vektorstyrning är det väldigt enkelt: önskat vridmoment blir negativt. Styrsystemet reglerar bromsströmmen lika precist som accelerationsströmmen, vilket ger en gradvis och kontrollerbar bromsning.
Vart tar energin vägen?
Elenergin från elscootern omvandlas till elektricitet. En del av energin försvinner som värme i motorn och styrenheten; resten passerar genom styrenheten och återförs till batteriet. Då fungerar styrenhetens effektförstärkare omvänt: den höjer motorns spänning så att den överstiger batteriets spänning, vilket möjliggör att batteriet kan laddas.
Vid låga hastigheter genererar motorn lite spänning, vilket gör att den elektriska bromsen blir svag. Den kan inte få stopp på sparkcykeln när den står stilla, och den kan inte hålla den stilla i en backe.
Hur mycket energi återvinner vi egentligen?
Mindre än man kanske tror vid normal användning. På plan mark går det mesta av energin åt till luftmotstånd och friktion, inte till bromsning. Fördelen är tydligare i stadsmiljö, med många stopp, och framför allt i långa nedförsbackar. Den främsta fördelen med elektrisk bromsning ligger snarare i en jämn och kontrollerad bromsning, samt att bromsbelägg och bromsskivor slits mindre.
Gränserna att känna till
Fullt batteri
Ett fulladdat batteri kan inte längre ta emot någon laddning. Strömmen från bromsen skulle få batterispänningen att överstiga cellernas gräns. Batterihanteringssystemet (BMS) eller styrenheten minskar då den elektriska bromsen, eller stänger av den helt. En praktisk konsekvens är att batteriet kan vara fullt vid start, men högt upp i en backe, vilket gör att den elektriska bromsen kan vara betydligt svagare än vanligt.
Maximal laddningsström för batteriet
Ett batteri accepterar mindre ström vid laddning än vid urladdning. Strömmen från bromsningen som återförs till batteriet måste ligga under denna gräns, annars kan batteriövervakningssystemet (BMS) stänga av, och därmed hela systemet. På en justerbar styrenhet ställs separat in bromströmmens styrka för motorn och strömmen som återförs till batteriet.
Spänningen på styrenheten
Vid inbromsning stiger spänningen över batteriets spänning. En styrenhet utan tillräckligt spänningsutrymme kan, vid full laddning, skadas av kraftig elektronisk bromsning. Det är en av anledningarna till att en styrenhet bör väljas med tillräckligt spänningsutrymme, vilket förklaras i vår guide om styrenheter.
Greppet
På en elscooter med en enda motor påverkar den elektriska bromsen bara en hjul. Den kan vara kraftfull och få hjulet att slira, särskilt på våt yta. Den regleras på samma sätt som en mekanisk broms.
Tips för verkstaden.
Förlita dig aldrig enbart på den elektriska bromsen för att stanna. Den kan försvagas oväntat, oavsett om batteriet är fullt eller om det finns ett fel. De mekaniska bromsarna måste alltid kunna stoppa fordonet på egen hand; på en kraftfull elscooter är det viktigt att ha bromsar av hög kvalitet.
Vanliga frågor
Varför är min elektriska broms svagare när batteriet är fullt?
Eftersom batteriet inte längre kan absorbera strömmen som genereras vid bromsning. Styrsystemet eller batterihanteringssystemet (BMS) minskar den elektriska bromskraften för att skydda battericellerna. Det återgår till det normala så snart batteriet har kylts ner något.
Ökar regenerativ bromsning verkligen räckvidden avsevärt?
I normal drift är vinsten relativt liten. Den är mer märkbar i stadsmiljö med många stopp och vid långa nedförsbackar. Den verkliga fördelen är den mjukare bromsningen och den minskade slitaget på de mekaniska bromsarna.
Kan den elektriska bromsen skada batteriet?
Om strömmen är inställd över batteriets maximala laddningsström kan det leda till att batteriet blir varmare och åldras snabbare, och det kan även orsaka att batteriets styrsystem (BMS) stängs av. Om den är korrekt inställd är den säker att använda.