بازیابی انرژی جنبشی یک اصطلاح آشنا در وسایل نقلیه با انرژی جدید است. در حال حاضر، تقریباً تمام خودروهای الکتریکی و خودروهای هیبریدی پلاگین موجود در بازار دارای سیستم بازیابی انرژی جنبشی هستند. بازیابی انرژی جنبشی به یک ویژگی استاندارد وسایل نقلیه الکتریکی تبدیل شده است.
بازیابی انرژی جنبشی چیست؟
بازیابی انرژی جنبشی در درجه اول به فرآیند ترمز احیا کننده (ترمزهای احیا کننده) در وسایل نقلیه الکتریکی اشاره دارد که در آن از موتورهای الکتریکی برای بازیابی انرژی جنبشی برای کاهش سرعت و توقف استفاده می شود.
سیستمهای ترمز هیدرولیک سنتی (معمولاً ترمزهای دیسکی یا ترمزهای درام) انرژی را با تبدیل انرژی جنبشی خودرو به انرژی گرمایی از طریق اصطکاک در هنگام ترمز، هدر میدهند. در حالی که در کاهش سرعت خودرو موثر است، گرمای تولید شده به عنوان ضایعات دفع می شود.
در مقابل، ترمز احیا کننده به سیستم ترمز اجازه می دهد تا انرژی جنبشی را جذب کرده و آن را به باتری خودرو منتقل کند. تخمین زده می شود که اکثر خودروهای هیبریدی می توانند تا 90 درصد انرژی را در طول ترمز احیا کننده بازیابی کنند و به طور موثر باتری را به صورت معکوس از طریق موتور شارژ کنند. این قابلیت به گسترش دامنه خودروهای الکتریکی و خودروهای هیبریدی پلاگین کمک می کند.
سیستم بازیابی انرژی جنبشی چگونه کار می کند؟
اصل ترمز احیا کننده شامل مهار انرژی جنبشی از حرکت ساحلی خودرو برای به حرکت درآوردن موتور در معکوس است. مشابه ژنراتور، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و سپس به باتری منتقل می شود تا برد خودرو را افزایش دهد.
برخی از خودروهای هیبریدی و الکتریکی دارای پدال هایی بر روی فرمان هستند که ترمز احیا کننده را فعال می کند. با این حال، در اکثر خودروهای مجهز به سیستم ترمز احیا کننده، این فرآیند به طور خودکار شروع می شود.
حالت تک پدال
برخی از سیستمهای خودرو میتوانند در هنگام سوار شدن به ترمز احیاکننده، که به عنوان حالت تک پدال شناخته میشود، استفاده کنند. اصل این است که وقتی وسیله نقلیه پدال گاز را رها می کند، سیستم ترمز احیا کننده فعال می شود و انرژی جنبشی را بازیابی می کند و به تدریج سرعت را کاهش می دهد. در طول این مرحله، موتور محرک در درجه اول بازیابی انرژی را کامل می کند. چرخش آن به جلو خودرو را به حرکت در می آورد، در حالی که چرخش معکوس آن به عنوان یک ژنراتور برای ذخیره انرژی عمل می کند. این رویکرد خودرو را قادر میسازد تا بازیافت انرژی را در حین رانندگی به حداکثر برساند، در نتیجه برد را افزایش داده، نیاز به ترمز مکرر و شدید را به حداقل میرساند، کرنش ترمز هیدرولیکی و بار کاری راننده را کاهش میدهد و به طور بالقوه طول عمر لنتهای ترمز را افزایش میدهد.
مزایای ترمز احیا کننده
بهبود مصرف سوخت و برد خودروی الکتریکی: ترمزهای هیدرولیک انرژی جنبشی را به صورت گرما تلف میکنند و در نتیجه انرژی را از دست میدهند. ترمز احیا کننده این انرژی را به باتری خودرو هدایت می کند و در نتیجه مسافت پیموده شده را افزایش می دهد. در مدل های هیبریدی، هدایت نیروی بیشتر به بسته باتری می تواند زمان رانندگی الکتریکی خالص را افزایش دهد و وابستگی به موتور احتراق داخلی را کاهش دهد.
کاهش سایش ترمز: با استفاده بیشتر از ترمز احیا کننده، نیاز کمتری به ترمزهای اصطکاکی سنتی وجود دارد. این امر دفعات بازدید از مرکز خدمات برای تعویض لنت ترمز را کاهش می دهد.
فعال کردن رانندگی با یک پدال و کاهش تلاش راننده: سیستمهای ترمز احیاکننده، رانندگی با یک پدال را به ویژه در محیطهای شهری مفید میسازند. رانندگان دیگر نیازی به تعویض مکرر پدال گاز و ترمز ندارند که تجربه رانندگی را ساده تر می کند.
معایب ترمز احیا کننده
عادات رانندگی نیاز به تطبیق دارد: ترمزهای احیاکننده برای سازگاری رانندگان زمان می برد و ممکن است باعث ایجاد خطرات ترافیک جاده شود. اخبار مرتبط قبلا بارها گزارش شده است.
تضعیف هوشیاری و احساس مسئولیت راننده: ترمز احیا کننده یک سیستم خودکار کمک رانندگی است. یکی از اثرات منفی مداوم آن این است که وقتی رانندگان شروع به تکیه بیشتر و بیشتر به فناوری برای انجام ترمز برای آنها می کنند، احساس مسئولیت خود را از دست می دهند که در نهایت می تواند منجر به موقعیت های خطرناک شود.
کمتر قابل اعتماد در سرعت های بالا: ترمز اصطکاکی می تواند خودرو را به سرعت و با اطمینان متوقف کند. در شرایط اضطراری، زمانی که خودرو باید سریع و کامل متوقف شود، ترمز احیا کننده به خوبی ترمز اصطکاکی نیست. به همین دلیل است که خودروهای هیبریدی و الکتریکی اغلب از هر دو سیستم ترمز استفاده می کنند.
فایده چندانی در سرعت های پایین ندارد: هنگام استفاده از ترمز احیا کننده در سرعت های پایین در شهر، انرژی تولید شده به اندازه ای نیست که تاثیر معناداری بر برد خودرو داشته باشد.
به طور کلی می توان گفت که مزایای ترمز احیا کننده بیشتر از این معایب است. ما باید آن را در آغوش بگیریم، این فناوری روز به روز بالغتر میشود و همچنان به زندگی مسافرتی مردم راحتی میدهد!