ceremcem
Сегодня 00:05
Можно ли использовать автомобильный генератор для экономии топлива, одновременно применяя его в качестве системы рекуперации?
Автомобильные генераторы представляют собой трёхфазные синхронные электрические машины с возбуждением от постоянного тока. Их можно использовать в качестве двигателя при наличии соответствующего трёхфазного драйвера.
Давайте представим, что мы подключили литиевую аккумуляторную батарею ёмкостью 200 Ач (например, LiFePO4) параллельно штатному аккумулятору автомобиля на 12 В через понижающий преобразователь. Во время движения понижающий преобразователь выключен, поэтому наша аккумуляторная батарея не используется. Когда нам нужно затормозить, мы просто нажимаем на педаль тормоза, на которой теперь установлен датчик давления, который плавно регулирует выходной ток понижающего преобразователя (который примерно равен выходной мощности, а значит, и мощности торможения), что, в свою очередь, замедляет автомобиль без использования обычных тормозов.
Максимальная мощность при разрыве цепи с аккумулятором LFE ёмкостью 200 Ач составит примерно 2 кВт, согласно моим экспериментам с аккумулятором LFE ёмкостью 60 Ач, подключённым параллельно к аккумулятору моего автомобиля.
Когда мы едем в обычном режиме, драйвер двигателя, подключённый к генератору, медленно приводит генератор в движение в моторном режиме, из-за чего нам кажется, что мы начинаем спускаться с холма, и мы просто отпускаем педаль газа. Драйвер двигателя будет максимально использовать энергию резервного аккумулятора, чтобы освободить как можно больше места для следующего торможения.
В этом случае, я полагаю, механическая прочность и возможности автомобильного генератора, необходимые для максимально допустимой мощности в режиме двигателя, равны максимальной непрерывной выходной мощности генератора в режиме генератора. Если генератор рассчитан на непрерывную подачу 100 А, то он непрерывно генерирует 1380 Вт, поэтому его конструкция позволяет использовать его в качестве двигателя мощностью 1380 Вт.
Это так или мы можем использовать генератор в режиме двигателя по каким-то другим причинам?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/73986/can-car-alternator-be-used-to-save-fuel-by-using-it-as-a-regenerative-system-at
То, что вы описываете, пусть и не совсем точно, уже реализовано в конструкции гибридных автомобилей.
В представленных вами технических характеристиках есть множество проблем, особенно в том, что касается использования существующей 12-вольтовой батареи автомобиля.
Механические компоненты по крайней мере одного гибридного транспортного средства используют мотор-генератор для вспомогательного питания, получая энергию от специальной тяговой батареи и одновременно выполняя функцию генератора для замедления транспортного средства и возврата энергии в батарею, когда это необходимо.
Это достигается за счёт компьютерного мониторинга и управления системами и не всегда может быть реализовано на любительском уровне.
Исходя из требуемой мощности, обычные генераторы не смогут обеспечить необходимую мощность, а устройство такого размера не подойдёт в качестве вспомогательного двигателя.
В серийных электромобилях сейчас широко используется рекуперативное торможение. Нужно поднять ногу с педали «газа», и система преобразует кинетическую энергию в электрическую. Даже в самых совершенных системах рекуперативное торможение возвращает лишь около 20 % использованной энергии, что делает его полезной, но не увеличивающей запас хода функцией.
Потери в описанной вами конструкции снизят этот показатель на 20 %, что можно считать серьёзной потерей.