Šta je regenerativno kočenje?

Prva dva mjeseca vožnje EV-a stalno sam ljuljao naprijed svaki put kada bih spustio papučicu gasa. Došlo mi je da odugovlačim sa priručnikom. Trebalo mi je vremena da ponovo obučem desnu nogu. Sada kada vozim iznajmljeni auto na benzin, obala se osjeća pogrešno, kao da su kočnice pokvarene.

Regen je motor koji radi unazad. Kada ubrzate, motor povlači struju iz paketa i okreće kotače. Kada usporite, točkovi okreću motor. Motor postaje generator. Struja se vraća na bateriju. Nije komplikovano.

Koliko se energije zapravo vraća

Marketinški odjeli vole povećati efikasnost od oko 30%. Stvarni svijet je neuredniji. Podaci-zabilježio sam svoj Model 3 za šest mjeseci putovanja u Atlanti. Mješoviti autoput i prizemne ulice, umjeren promet. Regen je povratio oko 18% energije koju sam uložio. Ne 30.

Gradska vožnja je bolja. Stop and go znači više događaja kočenja. Prijatelj koji dostavlja za Amazon u kombiju Rivian vidi 25% ili više. Stalno staje. Krstareći autoputem brzinom od 70 mph jedva dodirujete kočnice. Regen ne radi skoro ništa za vas tamo.

Broj od 30% dolazi iz idealnih ciklusa ispitivanja. Ponovljena zaustavljanja od 60 mph sa maksimalnom regeneracijom. Niko tako ne vozi.

Planinska vožnja je izuzetak. Spuštajući se iz Ashevillea prošle jeseni, gledao sam kako se baterija penje sa 54% na 71% tokom oko 40 milja spuštanja. To je bilo kao besplatna energija. Naravno da sam ga spalio.

Problem hladnog vremena

Ovo je dio koji niko dobro ne objašnjava prije nego što kupite EV.

Litijumske ćelije ne vole prihvatanje punjenja kada su hladne. Joni se kreću presporo. Forsirajte struju u hladnu ćeliju i na anodi ćete dobiti litijum. Trajno oštećenje. Dakle, BMS smanjuje regeneraciju kada je pakovanje hladno.

Koliko hladno? Zavisi od proizvođača. Moj auto u suštini ubija regeneraciju ispod 20 stepeni F. Između 20 i 45 stepeni F je smanjen, možda upola jačine. Osećam se kao da su kočnice prestale da rade prvi put kada to iskusite. Pritisnete pedalu očekujući snažno usporavanje i auto se samo kotrlja. Kočnice trenja vas hvataju, ali postoji mentalni jaz.

Tesla je dodao funkciju predkondicioniranja koja zagrijava bateriju ako navigaciju postavite na Supercharger. Odlično radi za brzo punjenje DC. Ne radi ništa za vašu jutarnju regeneraciju na posao jer je ranac još uvijek hladan kada krenete. Neki vlasnici pokreću grijač kabine 20 minuta prije polaska samo da bi zagrijali akumulator. Rasipa energiju radi uštede energije. Matematika ne funkcioniše uvek.

Čini se da su Hyundai i Kia ovo bolje shvatili. Ioniq 5 agresivnije koristi grijanje baterije. Vlasnici u Minnesoti navode upotrebljivu regeneraciju na nižim temperaturama od Tesle. Možda razlika u hemiji, možda podešavanje softvera. Kia neće reći.

Puna baterija, bez regeneracije

Napunite do 100% i vozite nizbrdo. Gdje ide energija regeneracije?

Nigdje. BMS to blokira. Baterija je puna. Puna litijumska ćelija ne može prihvatiti više punjenja bez oštećenja. Dakle, automobil prebacuje dodatno opterećenje na frikcione kočnice. Ili se u nekim vozilima raspršuje kroz otpornik kao toplota. U svakom slučaju gubite energiju.

To sam naučio na teži način napuštajući skijalište. Napunjen do 100% prethodne noći kako bi se maksimizirao domet. Spustio se 7% na 12 milja. Regen je u osnovi bio izvan cijelog spuštanja. Pokrenuo sam frikcione kočnice jače nego što sam želeo. Jastučići su postali dovoljno vrući da zamirišu.

Započnite svoje planinske izlete sa 80% ili manje ako je na početku značajan nizbrdo. Forumi su puni ljudi koji su ovo shvatili nakon što su zakočili.

Neka novija vozila su pametnija po tom pitanju. Lucid Air će zapravo zadržati napunjenost ispod 100% ako iz navigacije zna da slijedi dugo spuštanje. Trebao bi biti standard na svakom EV. Nije.

Da li regeneracija dugotrajno šteti bateriji

Kratak odgovor, vjerovatno ne.

Impulsi punjenja iz regeneracije su kratki. Pola sekunde do možda deset sekundi. Zatim praznina. Zatim još jedan puls. Ovaj -isključen obrazac se razlikuje od uključivanja u punjač i pritiskanja konstantne struje sat vremena.

Neki istraživači na NREL-u objavili su podatke 2022. koji sugeriraju da bi pulsno punjenje moglo biti nježnije za ćelije od konstantne struje. Periodi odmora omogućavaju redistribuciju litijum jona unutar elektrode. Manje naprezanja gradijenta koncentracije. Rad nije bio posebno o regenu, ali su profili punjenja slični.

Podaci o voznom parku taksi kompanija koje pokreću model 3 u New Yorku ne pokazuju mjerljivu razliku u degradaciji između vozača s visokim-i niskim-regenom. Zdravlje paketa na 150.000 milja variralo je više s frekvencijom brzog punjenja DC i klimom nego s navikama regeneracije. Veličina uzorka je ipak bila samo oko 40 automobila. Nije konačan.

Razgovarao sam sa nekoliko inženjera baterija o ovome. Čini se da je konsenzus da su nivoi struje regeneracije unutar sigurnog kontinuiranog ranga za moderne EV ćelije. Paket od 75 kWh koji dobija impuls regeneracije od 50 kW je samo 0,67C. To nije ništa. Vaš punjač telefona vjerovatno dostiže 1C.

Ono što ubija litijumske baterije je toplota i vreme pri visokom stanju napunjenosti. Regen ne doprinosi mnogo ni jednom ni drugom. Ako ništa drugo, smanjuje izloženost SOC-u na vrhu-oporavljajući energiju za koju biste inače morali da se priključite.

One Pedal vs Blended

Vožnja jednom papučicom znači jaku regeneraciju u trenutku kada spustite papučicu gasa. Možete se voziti po gradu bez dodirivanja papučice kočnice osim kada se zaustavlja. BMW i3 je bio pionir ovoga. Tesla ga je kopirao. Većina EV sada ga nudi kao opciju.

Kombinovani sistemi se više osećaju kao normalan automobil. Istaći kada krenete, regenerirajte samo kada pritisnete kočnicu. Automobil besprijekorno miješa regenerativno i frikciono kočenje. Ne osjećate tranziciju.

koji je bolji? Zavisi do čega ti je stalo.

Jedna pedala vraća više energije. Jednostavna fizika. Usporavate sa regeneracijom na većoj udaljenosti. Kombinirani način rada troši dio za iskakanje na otpor zraka i trenje kotrljanja.

Blended je lakši za putnike. Mojoj ženi muka od automobila od vožnje jednom pedalom. Stalno ubrzanje-decel-accel-usporavanje joj smeta. Kada je ona u autu, ja prelazim na kombinovani mod. Lakša vožnja, manje regeneracije, svi su sretniji.

Život kočionih pločica je dramatično bolji sa jednom pedalom. Prešao sam 48.000 milja na originalnim jastučićima i izgledaju jedva nošeni. Mehaničar mi je rekao da je vidio kako Tesla ide 100,000+ milja na prvom kompletu jastučića. Jastučići u osnovi rade samo tokom zadnjih nekoliko milja na sat zaustavljanja i u situacijama panike. Nedostatak je što rotori mogu razviti površinsku hrđu zbog neupotrebe. Neki trgovci preporučuju povremeno snažno kočenje kako bi ih očistili.

The Weird Edge Cases

Ponašanje regeneracije pri vrlo malim brzinama varira među proizvođačima.

Većina EV-a smanjuje regeneraciju ispod oko 5 mph. Motor ne može generirati korisnu struju pri hodu. Trenje preuzima. Ali prelazna tačka i koliko je glatka se razlikuju.

Porsche Taycan ima najglatkiju regeneraciju pri malim brzinama koju sam iskusio. Audi e-tron GT također, ista platforma. Tamo se dešava nemačka inženjerska stvar. Tesla je pristojan, ali ne tako uglađen. Neki od jeftinijih EV se osjećaju trzaju u toj prijelaznoj zoni. Chevy Bolt je rano dobio pritužbe na ovo. Kasnija ažuriranja softvera su pomogla.

Interakcije kontrole proklizavanja postaju zanimljive na klizavim površinama. Regen primjenjuje silu kočenja samo na pogonske kotače. Na EV sa zadnjim{2}} pogonom to znači da zadnje kočnice samo regeneriraju. Udarite led dok usporavate i stražnji dio može izaći. Većina sistema kontrole stabilnosti će smanjiti regeneraciju ako otkriju klizanje. Neki to rade bolje od drugih.

Nikada nisam imao problema, ali sam pročitao izvještaje o ranim vlasnicima modela S koji su se vrtjeli po snijegu kada je agresivna regeneracija nadjačala stražnju vuču. Tesla je ovo navodno bolje podesio u kasnijem softveru. Teško je provjeriti.

Bottom Line

Regeneracija je jedna od stvarnih prednosti električnih vozila u odnosu na sagorijevanje. Dobijate nazad energiju koja bi inače postala kočiona prašina i toplota. Dobici u stvarnom svijetu su manji nego što se navodi u brošurama, ali su i dalje značajni, posebno u saobraćaju za zaustavljanje i kretanje.

Hladno vrijeme i puna ograničenja baterije su stvarni i dosadni. Planirajte oko njih ili živite sa smanjenom efikasnošću. Kompromis za nekupovinu gasa je suočavanje sa hemijom baterija.

Potrebno je oko mjesec dana da prilagodite svoj stil vožnje. Nakon toga se osjeća normalno. Povratak na benzinski automobil je primitivan. To je kuka za regeneraciju.