Как и обещали в предыдущей статье, рассказываем про рекуперацию простым и понятным языком. Рекуперация используется во многих системах и механизмах: на железнодорожном и автомобильном транспорте, в системах отопления, энергосбережения, системах сжатого воздуха и других областях. Человечество всегда стремилось придумать способ получать максимум энергии при минимуме потерь, и хоть вечный двигатель пока не изобретен, есть рекуперация — близкое по духу понятие.
Как это работает и в чем прелесть
Начнем с перевода: корень термина — латинское слово recuperatio, что означает «обратное получение, возврат, возмещение». Перевод довольно емко и буквально отражает смысл явления: рекуперация — это возвращение части затраченной энергии обратно, для повторного использования.
А еще это понятие, которое делает электромобили не только в разы более экологичным видом транспорта, чем авто с ДВС, но и системой, способной самостоятельно возобновлять часть энергии. Речь о рекуперативном торможении, когда часть затрачиваемой на приведение авто в движение энергии «возвращается» обратно в источник питания.
Как это вообще возможно? Все просто: электродвигатель— это хитрое устройство, которое умеет не только преобразовывать электрическую энергию в механическую, но и генерировать электроэнергию. Все зависит от того, как в системе распределена нагрузка.
Давайте разбираться, что такое рекуперативное торможение на практике. Представим современный электромобиль, который едет по трассе. Когда автомобиль разгоняется, электродвигатель находится в режиме тяги. То есть с АКБ подается питание на электродвигатель, и затраченная электроэнергия переходит в механическую энергию вращения вала электродвигателя, за счет которого затем вращаются колеса авто.
Но вот водитель убирает ногу с педали газа, питание с батареи на мотор прекращается, электрокар начинает тормозить. В авто без системы рекуперации кинетическая энергия при торможении преобразуется в тепловую при соприкосновении тормозных колодок и тормозных дисков — и далее никак не используется и уходит «в никуда». А вот машина с электродвигателем умеет использовать процесс торможения во благо: когда электродвигатель не работает в режиме тяги для приведения колес в движения, колеса автомобиля могут сами вращать вал электродвигателя. То есть, двигатель переходит в генераторный режим: кинетическая энергия преобразуется в электрическую.
Естественно, вращение вала электрогенератора — процесс энергозатратный, поэтому происходит снижение скорости авто, когда двигатель находится в генераторном режиме. Именно поэтому такой процесс называется рекуперативным торможением.
Важная деталь про рекуперацию на электромобилях: они обладают способностью не тратить выработанную электроэнергию сразу (как делают электровозы и метро), а аккумулировать ее, подзаряжая батарею. И хотя количество такой «добытой» энергии невелико (в особенности на небольших электрокарах с относительно маленькой массой), даже небольшой дополнительный заряд позволит увеличить запас хода.
Как сделать рекуперативное торможение максимально эффективным
Как мы отметили выше, рекуперация на тяжелом, обладающем колоссальной кинетической энергией железнодорожном транспорте и рекуперация на относительно небольших индивидуальных электрокарах — это процессы совершенно разного уровня эффективности.
Большие ж/д составы могут вырабатывать дополнительную энергию, эквивалентную более 30 процентам от затрачиваемой, и существенная часть из этой энергии может использоваться эффективно благодаря системе рекуперативного торможения. А вот на электрокарах результат работы рекуперации гораздо скромнее. Прирост пробега, а следовательно и экономия электроэнергии — всего 15-20%, и только при определенных условиях эксплуатации. Что это за условия:
- когда движение происходит загородными трассами, позволяющими развивать хорошую скорость
- холмистая местность и наличие крутых спусков
- в городских условиях с проездом множества светофоров в режиме «старт-стоп»
- большие размеры и вес авто
А вот при каких случаях КПД рекуперативного торможения примерно равняется нулю:
- движение происходит по ровной поверхности с одной скоростью (тормоз не используется)
- низкая температура окружающей среды (рекуперативная электроэнергия будет производиться в ограниченном объеме)
- 100% заряд батареи (невозможно зарядить батарею, если она уже заряжена на 100%)
Рубрика «Присмотритесь»: подборка электрокаров с хорошим рекуперативным потенциалом
Для тех, кто при выборе автомобиля не в последнюю очередь задумывается о рекуперативном торможении и его влиянии на увеличение запаса хода, предлагаем подборку от REVOCARS. В ней — не только одни из самых тяжелых и больших электрокаров и гибридов, производимых в КНР, но и варианты для загородной езды и путешествий по холмистой местности: как мы помним, эффективность рекуперации тем выше, чем больше скорость авто и чем чаще и круче спуски.
Yang Wang U8 — брутальный внедорожник, созданный в рамках суббренда концерна BYD с размерами 5319x2050x1930 и снаряженной массой 3460 кг. Для сравнения: Jeep Grand Wagoneer, один из самых больших внедорожников в мире, весит всего 2875 кг.
Zeekr 009 — полностью электрический минивэн премиум-класса с размерами 5209x2024x1856 и снаряженной массой 2830 кг.
Polestones 01 — дебютный внедорожник бренда, который позиционируется как идеальное авто для путешествий и поездок по пересеченной местности. Размеры: 5050х1980х1869, снаряженная масса: 2660 кг.
Hongqi E-HS9 — роскошный внедорожник класса «люкс», дизайн которого разрабатывал создатель легендарных моделей Rolls-Royce и Jaguar. Но мы любим его не только за внушительный экстерьер, но и за технические характеристики (размеры: 5209x2010x1713, снаряженная масса: 2702 кг).
Lixiang L9 — без него не обходится практически ни одна наша подборка. Но что поделать: просто этот красавец невероятно хорош по очень многим параметрам. Мало того, что он крупный и вполне эффективный с точки зрения рекуперации (размеры: 5218х1998х1800, снаряженная масса: 2520 кг), так еще и наделен конструкцией E-REV — то есть это электромобиль с увеличенным запасом хода благодаря встроенному ДВС.
Очевидно, что нынешние технологии пока не позволяют назвать рекуперативное торможение высокоэффективным средством экономии электроэнергии и увеличения запаса хода электромобиля. Но вспомним, что всего 7-10 лет назад автомобиль на электротяге в принципе не считался хоть сколько-нибудь эффективным транспортным средством. В восприятии обывателей он был, скорее, экспериментом и экзотикой, чем полноценным средством передвижения с серьезными преимуществами перед авто с ДВС.
Поэтому прогноз от REVOCARS по части увеличения КПД рекуперации на электрокарах: то ли еще будет. Возможно, скоро будем для зарядки своих «электричек» не розетку искать, а спуски — чтобы тормозить и с пользой, и в удовольствие!
Обращайтесь в REVOCARS: мы проконсультируем, какой электрокар хорош и сам по себе, и с точки зрения рекуперации.
Телефон: +7 (812) 770-62-21
WhatsApp: +7(958)111-98-88
Сайт: revocars.ru
