Могут ли электромобили осуществлять *динамическое* (с отводом тепла) торможение?
Представьте, что вы приехали на своём (полностью) электрическом автомобиле на высокогорный курорт. Чтобы добраться сюда, вам потребовалось 3 полных заряда аккумулятора, но, чёрт возьми, вы справились. Вы подключили автомобиль к сети, так что теперь аккумулятор заряжен. Из-за высоты над уровнем моря ваш автомобиль также обладает большим количеством потенциальной энергии.
Возвращаясь домой, вы начинаете спускаться с горы. Двухполосная дорога, извилистая, скорость 25–45 миль в час, уклон 8–20 %, перепад высот 5000 футов. На протяжении всего спуска вы постоянно тормозите, так как не можете разогнаться настолько, чтобы аэродинамическое сопротивление заметно замедлило вас. Вы опытный водитель и знаете, что не стоит полагаться на фрикционные тормоза — они сгорят на первых 500 вертикальных футах!
Обычно в автомобилях с бензиновым двигателем вы переключаетесь на пониженную передачу и увеличиваете обороты двигателя, чтобы добиться торможения двигателем. Тепло отводится через радиатор, и вы можете делать это целый день. А что происходит в электромобиле?
- Регенеративное торможение бесполезно: аккумулятор полностью заряжен.
- Как уже говорилось, фрикционные тормоза очень быстро изнашиваются.
Теперь локомотивы преобразуются в большие батареи резисторов и могут делать это в течение всего дня. Должны ли электромобили обладать такой способностью? Должны ли они быть оснащены огромными фрикционными тормозами с активным охлаждением, которые могут работать непрерывно? Или они просто игнорируют этот сценарий?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/47984/can-electric-cars-do-dynamic-heat-waste-braking
У большинства электромобилей аккумулятор достаточно ёмкий, чтобы проехать не менее 200 км. Этого достаточно, чтобы подняться на гору высотой 20 км с постоянным уклоном в 10%. Таким образом, ваш гипотетический курорт находится на высоте 60 км.
В любом случае, мне это кажется довольно теоретическим сценарием. На реальных дорогах после нескольких километров спуска начинается подъём. После первого подъёма аккумулятор расходует достаточно энергии для рекуперативного торможения на следующем спуске.
Таким образом, на первом участке спуска вам придётся использовать фрикционные тормоза. После этого вы можете использовать рекуперативное торможение.
Если вы всё же окажетесь в ситуации, когда аккумулятор будет полностью заряжен, а вы будете спускаться с горы: