Система рекуперации энергии торможения
Электрические поезда, автомобили и другие электромобили питаются от электродвигателей, подключенных к батареям. Когда вы едете, энергия течет от батарей к двигателям, поворачивая колеса и обеспечивая вам кинетическую энергию, которую вам нужно переместить. Когда вы останавливаетесь и нажимаете на тормоза, весь процесс идет в обратном направлении. Теперь ваша кинетическая энергия и импульс заставляют колеса вращать электродвигатели, поэтому двигатели работают как генераторы и начинают производить электричество вместо того, чтобы потреблять его.
Питание возвращается от этих мотор-генераторов к батареям, заряжая их. Таким образом, хорошая доля энергии, которую вы теряете при торможении, возвращается к батареям и может быть повторно использована при повторном ускорении. На практике рекуперативные тормоза требуют времени для замедления работы, поэтому большинство транспортных средств, которые их используют, также имеют обычные тормоза, работающие вместе (это также хорошая идея в случае отказа рекуперативных тормозов запчасти на которую можете найти в интернет магазине автозапчастей). Это одна из причин, почему регенеративные тормоза не спасают 100 процентов энергии торможения.
Сколько энергии восстанавливают регенеративные тормоза? Это зависит от автомобиля. Крупные и тяжелые транспортные средства, которые быстро движутся (например, электрические поезда), создают много кинетической энергии, поэтому получают лучшую экономию. Хотя они весят меньше и идут медленнее, грузовики, которые останавливаются и начинают движение, также могут сделать большие сбережения. Автомобили отличаются тем, что они могут сэкономить от 8 до 15 процентов (в зависимости от автомобиля и от того, едет ли он в городском движении или на открытом шоссе).
Лифты
Вы можете не думать о лифтах как о электрических транспортных средствах, но они тоже работают на электричестве! Отис, ведущий производитель, представил первый регенеративный лифт ReGen в 2011 году, заявив, что он экономит до 75 процентов энергии, обычно используемой. Когда обычный лифт отнимает энергию торможения как тепло, ReGen подает его обратно в энергосистему здания.
Другие типы энергосберегающих тормозов
Маховики
Регенеративные тормоза могут показаться очень высокотехнологичными, но идея создания «энергосберегающих резервуаров» в машинах не является чем-то новым. Двигатели используют устройства хранения энергии, называемые маховиками, практически с тех пор, как они были изобретены.
Основная идея состоит в том, что вращающаяся часть двигателя включает колесо с очень тяжелым металлическим ободом, и это приводит к тому, что вся машина или устройство подключено к двигателю. Требуется гораздо больше времени для поворота маховика, но, как только он достигнет скорости, маховик сохраняет огромное количество вращательной энергии. Тяжелый вращающийся маховик немного похож на грузовик, идущий со скоростью: он имеет огромный импульс, поэтому требуется большая остановка и изменение скорости требует больших усилий. Это может показаться недостатком, но на самом деле это очень полезно. Если двигатель (возможно, паровой двигатель, приводимый в действие цилиндрами), подает энергию беспорядочно, маховик компенсирует, поглощает дополнительную мощность и компенсирует временное затишье, поэтому машина или оборудование, к которому он подключен, управляются более плавно.
Маховик можно использовать для рекуперативного торможения. В чем-то вроде автобуса или грузовика вы могли бы иметь тяжелый маховик, который мог бы быть задействован или отключен от трансмиссии в разное время. Вы можете задействовать маховик каждый раз, когда хотите тормозить, чтобы он впитал часть вашей кинетической энергии и остановил вас. В следующий раз, когда вы начнете движение, вы будете использовать маховик, чтобы вернуть энергию и снова двигаться вперед, прежде чем отключать ее во время нормальной езды. Основным недостатком использования маховиков в движущихся транспортных средствах, конечно же, является их дополнительный вес. Они экономят энергию, сохраняя энергию, которую вы в противном случае могли бы тратить на тормоза, но они также стоили вам энергии, потому что вы должны носить их все время.
В настоящее время усовершенствованные трансмиссии, в состав которых входят высокотехнологичные маховики, используются в качестве регенеративных систем в таких машинах, как автомобили формулы 1, где их обычно называют системами восстановления кинетической энергии (KERS).
Добавить комментарий