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Comment fonctionne le freinage régénératif?

Comment fonctionne le freinage régénératif?

Les hybrides et les véhicules 100% électriques génèrent leur propre énergie pour recharger la batterie grâce à un processus appelé freinage par récupération (mode régénération). Nous avons expliqué ce qu'est le freinage par récupération et le fonctionnement général du processus, mais de nombreuses personnes s'intéressent aux rouages ​​plus profonds de la production d'électricité. Ils comprennent que, dans un véhicule hybride ou tout électrique, le mot "régénératif", en termes de freinage régénératif, signifie capturer la quantité de mouvement du véhicule (énergie cinétique) et la transformer en électricité qui recharge (régénère) la batterie de bord lorsque le véhicule ralentit en bas et / ou s'arrêter. C'est cette batterie chargée qui alimente à son tour le moteur de traction électrique du véhicule. Dans un véhicule tout électrique, ce moteur est la seule source de locomotion. Dans un hybride, le moteur fonctionne en partenariat avec un moteur à combustion interne. Mais ce moteur n'est pas simplement une source de propulsion, c'est aussi un générateur.

Tout moteur à aimant permanent peut fonctionner soit comme moteur, soit comme générateur. En tout électrique et hybride, ils sont plus précisément appelés un moteur / générateur (M / G). Mais les technologues curieux veulent en savoir plus et demandent souvent: "Comment, et par quel mécanisme ou processus, est-ce que l'électricité est créée?" C'est une bonne question. Par conséquent, avant de commencer à expliquer le fonctionnement des systèmes M / G et du freinage par récupération dans les véhicules hybrides et électriques, il est important de disposer de connaissances de base sur la manière dont l'électricité est générée et sur le fonctionnement d'un moteur / générateur.

Alors, comment fonctionne un moteur / générateur dans un véhicule électrique ou hybride?

Quelle que soit la conception du véhicule, il doit exister une connexion mécanique entre le M / G et la transmission. Dans un véhicule 100% électrique, il pourrait y avoir un M / G individuel à chaque roue ou un M / G central connecté au groupe motopropulseur via une boîte de vitesses. Dans un véhicule hybride, le moteur / générateur pourrait être un composant individuel entraîné par une courroie accessoire du moteur (un peu comme un alternateur sur un véhicule conventionnel - c'est ainsi que fonctionne le système GM BAS), ce pourrait être une crêpe M / G est boulonné entre le moteur et la transmission (c'est la configuration la plus courante - la Prius, par exemple), ou il peut s'agir de plusieurs M / G montés à l'intérieur de la transmission (c'est ainsi que fonctionnent les deux modes). Dans tous les cas, le pilote doit pouvoir propulser le véhicule et être conduit par le véhicule en mode régénération.

Propulser le véhicule avec le M / G

La plupart des véhicules hybrides et électriques, sinon tous, utilisent un système de commande électronique du papillon des gaz. Lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, un signal est envoyé à l'ordinateur de bord, qui active en outre un relais dans le contrôleur qui envoie le courant de la batterie via un inverseur / convertisseur au M / G, provoquant ainsi le déplacement du véhicule. Plus la pédale est enfoncée, plus le courant circule sous la direction d'un contrôleur à résistance variable et plus le véhicule roule vite. Dans un véhicule hybride, en fonction de la charge, de l'état de charge de la batterie et de la conception de la transmission hybride, un papillon des gaz puissant activera également le moteur à combustion interne (ICE) pour plus de puissance. Inversement, lever légèrement sur l'accélérateur diminuera le flux de courant vers le moteur et ralentira le véhicule. Si vous relevez complètement ou complètement le papillon des gaz, le courant changera de direction - faisant passer le M / G du mode moteur au mode générateur - et lancera le processus de freinage régénératif.

Freinage régénératif: ralentir le véhicule et produire de l'électricité

C'est vraiment ce que le mode de régénération est tout au sujet. Avec le papillon électronique fermé et le véhicule en mouvement, toute son énergie cinétique peut être capturée pour ralentir le véhicule et recharger sa batterie. Lorsque l'ordinateur de bord signale à la batterie d'arrêter d'envoyer de l'électricité (via le relais du contrôleur) et de commencer à la recevoir (via un contrôleur de charge), le M / G cesse simultanément de recevoir de l'électricité pour alimenter le véhicule et commence à renvoyer du courant à la batterie pour la charge. .

Rappelez-vous de notre discussion sur l’électromagnétisme et l’action moteur / générateur: quand un M / G est alimenté en électricité, il produit une puissance mécanique, quand il est alimenté en puissance mécanique, il produit de l’électricité. Mais comment la production d'électricité ralentit-elle le véhicule? Friction. C'est l'ennemi du mouvement. L'armature du M / G est ralentie par la force du courant inducteur dans les enroulements lors de son passage sur les pôles opposés des aimants du stator (elle lutte constamment contre le va-et-vient des polarités opposées). C'est ce frottement magnétique qui sape lentement l'énergie cinétique du véhicule et aide à nettoyer la vitesse.