ब्रेकिंग और मंदी के दौरान विद्युत पुनर्जनन का संचालन

कुछ साल पहले पारंपरिक डीजल इंजनों पर पेश की गई, पुनर्योजी ब्रेकिंग अब तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है क्योंकि हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहन अधिक किफायती हो गए हैं।

तो आइए इस तकनीक के मूलभूत पहलुओं पर नजर डालें, जो गति (या बल्कि गतिज ऊर्जा/जड़त्व बल) से बिजली प्राप्त करने के बारे में है।

मूल सिद्धांत

चाहे वह थर्मल इमेजर हो, हाइब्रिड या इलेक्ट्रिक कार, ऊर्जा रिकवरी अब हर जगह है।

थर्मल इमेजिंग मशीनों के मामले में, लक्ष्य जितनी बार संभव हो सके अल्टरनेटर को बंद करके इंजन को राहत देना है, जिसकी भूमिका लीड-एसिड बैटरी को रिचार्ज करना है। इसलिए इंजन को अल्टरनेटर की सीमा से मुक्त करने का अर्थ है ईंधन की बचत, और जब वाहन इंजन ब्रेक पर होगा तो बिजली उत्पादन अधिकतम संभव सीमा तक उत्पन्न होगा, जब इंजन की शक्ति के बजाय गतिज ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है (धीमी गति से चलने पर या लंबे समय तक नीचे जाने पर) त्वरण के बिना पहाड़ी)।

हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए, यह समान होगा, लेकिन इस बार लक्ष्य लिथियम बैटरी को रिचार्ज करना होगा, जिसे बहुत बड़े आकार में कैलिब्रेट किया गया है।

धारा उत्पन्न करके गतिज ऊर्जा का उपयोग करें?

यह सिद्धांत व्यापक रूप से जाना जाता है और लोकतांत्रिक है, लेकिन मुझे इस पर शीघ्र लौटना होगा। जब मैं एक चुंबक के साथ प्रवाहकीय सामग्री (अधिमानतः तांबा) की एक कुंडली को पार करता हूं, तो यह इस प्रसिद्ध कुंडली में एक विद्युत धारा उत्पन्न करता है। हम यहां यही करने जा रहे हैं, चुंबक को जीवन में लाने के लिए चलती कार के पहियों की गति का उपयोग करें और इस प्रकार बिजली उत्पन्न करें जिसे बैटरी (यानी बैटरी) में पुनर्प्राप्त किया जाएगा। लेकिन अगर यह प्राथमिक लगता है, तो आप देखेंगे कि जागरूक होने के लिए कुछ और सूक्ष्मताएं हैं।

हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों को ब्रेक लगाने/धीमी करने पर पुनर्जनन

इन कारों को चलाने के लिए इलेक्ट्रिक मोटरों से सुसज्जित किया गया है, इसलिए उत्तरार्द्ध की उत्क्रमणीयता का उपयोग करना उचित है, अर्थात् यदि इंजन को रस मिलता है तो वह गति करता है, और यदि इसे बाहरी बल द्वारा यंत्रवत् संचालित किया जाता है तो यह ऊर्जा छोड़ता है (यहां) एक कार घूमने वाले पहियों से शुरू हुई)।

तो अब आइए कुछ स्थितियों के साथ थोड़ा और विशेष रूप से देखें (लेकिन संक्षिप्त रूप से) यह क्या करता है।

1) मोटर मोड

आइए इलेक्ट्रिक मोटर के क्लासिक उपयोग से शुरू करें, इसलिए हम चुंबक के बगल में रखे कॉइल में करंट प्रवाहित करते हैं। विद्युत तार में धारा का यह संचलन कुंडल के चारों ओर एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को प्रेरित करेगा, जो तब चुंबक पर कार्य करता है (और इसलिए इसे स्थानांतरित करने का कारण बनता है)। चतुराई से इस चीज को डिजाइन करके (एक कुंडल के चारों ओर घूमती चुंबक के साथ घाव), आप एक इलेक्ट्रिक मोटर प्राप्त कर सकते हैं जो एक अक्ष को तब तक घुमाती है जब तक उस पर करंट लगाया जाता है।

यह "पावर कंट्रोलर"/"पावर इलेक्ट्रॉनिक्स" है जो बिजली के प्रवाह को रूट करने और प्रबंधित करने के लिए जिम्मेदार है (यह बैटरी, एक निश्चित वोल्टेज पर मोटर आदि में स्थानांतरण को चुनता है), इसलिए यह महत्वपूर्ण है। भूमिका, क्योंकि यह वह भूमिका है जो इंजन को "इंजन" या "जनरेटर" मोड में रहने की अनुमति देती है।

मैंने यहां एकल-चरण मोटर के साथ इस उपकरण का एक सिंथेटिक और सरलीकृत सर्किट विकसित किया है ताकि इसे समझना आसान हो सके (तीन-चरण एक ही सिद्धांत पर काम करता है, लेकिन तीन कॉइल चीजों को अनावश्यक रूप से जटिल कर सकते हैं, और दृष्टिगत रूप से यह एकल में सरल है) -चरण)।

बैटरी डायरेक्ट करंट पर चलती है, लेकिन इलेक्ट्रिक मोटर नहीं, इसलिए इन्वर्टर और रेक्टिफायर की जरूरत होती है। पावर इलेक्ट्रिक वर्तमान वितरण और खुराक के लिए एक उपकरण है।

2) जेनरेटर/ऊर्जा रिकवरी मोड

इसलिए, जनरेटर मोड में, हम रिवर्स प्रक्रिया करेंगे, यानी कॉइल से आने वाले करंट को बैटरी में भेजेंगे।

लेकिन एक विशिष्ट मामले में, मेरी कार हीट इंजन (तेल की खपत) या इलेक्ट्रिक (बैटरी की खपत) की बदौलत 100 किमी/घंटा तक तेज हो गई। तो, मैंने इन 100 किमी/घंटा से जुड़ी गतिज ऊर्जा हासिल कर ली है, और इस ऊर्जा को मैं बिजली में बदलना चाहता हूं...

तो इसके लिए मैं बैटरी से इलेक्ट्रिक मोटर में करंट भेजना बंद कर दूंगा, जिस तर्क को मैं धीमा करना चाहता हूं (इसलिए विपरीत मुझे गति देगा)। इसके बजाय, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स ऊर्जा प्रवाह को उलट देगा, यानी, इंजन द्वारा उत्पादित सभी विद्युत शक्ति को बैटरियों तक निर्देशित करेगा।

वास्तव में, साधारण तथ्य यह है कि पहिये चुंबक को घुमाते हैं जिससे कुंडल में बिजली उत्पन्न होती है। और कुंडल में प्रेरित यह बिजली फिर से एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगी, जो तब चुंबक को धीमा कर देगी और अब इसे तेज नहीं करेगी, जैसा कि कुंडल में बिजली लगाने से होता है (इसलिए बैटरी के लिए धन्यवाद) ...

यह ब्रेकिंग है जो ऊर्जा पुनर्प्राप्ति से जुड़ी है और इसलिए ऊर्जा पुनर्प्राप्ति द्वारा वाहन को धीमा करने की अनुमति देती है। लेकिन कुछ समस्याएं हैं.

यदि मैं स्थिर गति (यानी हाइब्रिड) पर आगे बढ़ते हुए ऊर्जा पुनर्प्राप्त करना चाहता हूं, तो मैं कार को चलाने के लिए एक ताप इंजन और जनरेटर के रूप में एक इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करूंगा (इंजन की गतिविधियों के कारण)।

और यदि मैं नहीं चाहता कि मोटर में बहुत अधिक ब्रेक हों (अल्टरनेटर के कारण), तो मैं अल्टरनेटर/मोटर में करंट भेजता हूँ।

जब आप ब्रेक लगाते हैं, तो कंप्यूटर पुनर्योजी ब्रेक और पारंपरिक डिस्क ब्रेक के बीच बल वितरित करता है, इसे "संयुक्त ब्रेकिंग" कहा जाता है। जटिलता और इसलिए अचानक और अलग घटना का उन्मूलन जो ड्राइविंग में हस्तक्षेप कर सकता है (जब खराब तरीके से किया जाता है, तो ब्रेकिंग अनुभव में सुधार किया जा सकता है)।

समस्या बैटरी और उसकी क्षमता से संबंधित है।

पहली समस्या यह है कि बैटरी इसमें स्थानांतरित होने वाली सभी ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकती है, इसमें एक चार्ज सीमा होती है जो एक ही समय में बहुत अधिक रस को इंजेक्ट होने से रोकती है। और पूरी बैटरी के साथ समस्या वही है, यह कुछ भी नहीं खाता है!

दुर्भाग्य से, जब बैटरी बिजली को अवशोषित करती है, तो विद्युत प्रतिरोध होता है, और तभी ब्रेकिंग सबसे मजबूत होती है। इस प्रकार, जितना अधिक हम उत्पन्न बिजली को "पंप" करेंगे (और इसलिए विद्युत प्रतिरोध को बढ़ाकर), इंजन ब्रेकिंग उतनी ही मजबूत होगी। इसके विपरीत, जितना अधिक आप इंजन ब्रेकिंग महसूस करेंगे, उतना अधिक यह संकेत देगा कि आपकी बैटरी चार्ज हो रही है (या बल्कि, मोटर बहुत अधिक करंट पैदा कर रही है)।

लेकिन, जैसा कि मैंने अभी कहा, बैटरियों की अवशोषण सीमा होती है, और इसलिए बैटरी को रिचार्ज करने के लिए अचानक और लंबी ब्रेक लगाना अवांछनीय है। उत्तरार्द्ध इसे उचित नहीं कर पाएगा, और अधिशेष को कूड़े में फेंक दिया जाएगा ...

समस्या पुनर्योजी ब्रेकिंग की प्रगतिशीलता से संबंधित है

कुछ लोग पुनर्योजी ब्रेकिंग को मुख्य रूप से उपयोग करना चाहेंगे और इसलिए निश्चित रूप से डिस्क ब्रेक के बिना काम करेंगे, जो ऊर्जावान रूप से खराब हैं। लेकिन, दुर्भाग्य से, इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन का सिद्धांत ही इस फ़ंक्शन तक पहुंच को रोकता है।

दरअसल, जब रोटर और स्टेटर के बीच गति में अंतर होता है तो ब्रेक लगाना अधिक मजबूत होता है। इसलिए आप जितना धीमा करेंगे, ब्रेकिंग उतनी ही कम शक्तिशाली होगी। मूलतः, आप इस प्रक्रिया से कार को स्थिर नहीं कर सकते, कार को रोकने में मदद के लिए आपके पास अतिरिक्त नियमित ब्रेक होने चाहिए।

दो एक्सल जुड़े होने (यहां एक ई-टेंस/हाइब्रिड4 पीएसए हाइब्रिडाइजेशन) के साथ, प्रत्येक एक इलेक्ट्रिक मोटर के साथ, ब्रेकिंग के दौरान ऊर्जा रिकवरी दोगुनी हो सकती है। निःसंदेह, यह बैटरी के किनारे की अड़चन पर भी निर्भर करेगा... जब तक कि बाद में बड़ी भूख न हो, दो जनरेटर रखने का कोई मतलब नहीं होगा। हम Q7 ई-ट्रॉन का भी उल्लेख कर सकते हैं, जिसके चार पहिए क्वाट्रो की बदौलत एक इलेक्ट्रिक मोटर से जुड़े हैं, लेकिन इस मामले में, चार पहियों पर केवल एक इलेक्ट्रिक मोटर लगाई गई है, दो नहीं, जैसा कि चित्र में है (इसलिए हम केवल एक जनरेटर है)

3) बैटरी संतृप्त है या सर्किट ज़्यादा गरम है

जैसा कि हमने कहा है, जब बैटरी पूरी तरह चार्ज हो जाती है या बहुत कम समय में बहुत अधिक बिजली प्राप्त करती है (बैटरी बहुत अधिक दर पर चार्ज नहीं हो सकती है), तो डिवाइस को नुकसान से बचाने के लिए हमारे पास दो समाधान हैं:

• पहला समाधान सरल है, मैंने सब कुछ काट दिया... एक स्विच (पावर इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा नियंत्रित) का उपयोग करके, मैंने विद्युत सर्किट को काट दिया, जिससे यह खुल गया (मैं सटीक शब्द दोहराता हूं)। इसलिए अब धारा प्रवाहित नहीं होती है और मेरे कुंडलियों में अब बिजली नहीं है और इसलिए मेरे पास अब चुंबकीय क्षेत्र नहीं है। परिणामस्वरूप, पुनर्योजी ब्रेकिंग अब काम नहीं करती और वाहन रुक जाता है। यह ऐसा है जैसे मेरे पास अब जनरेटर नहीं है, और इसलिए मेरे पास अब विद्युत चुम्बकीय घर्षण नहीं है जो मेरे गतिशील द्रव्यमान को धीमा कर देता है।
• दूसरा समाधान वर्तमान को प्रतिरोधों तक ले जाना है, जिसके बारे में अब हम नहीं जानते कि क्या करना है। ये प्रतिरोधक इसके लिए डिज़ाइन किए गए हैं और ईमानदारी से कहें तो ये काफी सरल हैं... उनकी भूमिका वास्तव में करंट को अवशोषित करना और उस ऊर्जा को गर्मी के रूप में निकालना है, इसलिए जूल प्रभाव के लिए धन्यवाद। इस उपकरण का उपयोग ट्रकों पर नियमित डिस्क/कैलीपर्स के अलावा सहायक ब्रेक के रूप में किया जाता है। इसलिए बैटरी को चार्ज करने के बजाय, हम एक प्रकार के "इलेक्ट्रिकल कचरा डिब्बे" में करंट भेजते हैं जो बाद में गर्मी के रूप में समाप्त हो जाता है। ध्यान दें कि यह डिस्क ब्रेकिंग से बेहतर है क्योंकि समान मात्रा में ब्रेक लगाने पर, रिओस्टेटिक ब्रेक कम गर्म होता है (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ब्रेकिंग को दिया गया नाम, जो प्रतिरोधों में अपनी ऊर्जा को नष्ट कर देता है)।

यहां हम सर्किट को काटते हैं और हर चीज अपने विद्युत चुम्बकीय गुणों को खो देती है (यह ऐसा है जैसे अगर मैंने प्लास्टिक के तार में लकड़ी के टुकड़े को घुमा दिया, तो प्रभाव नहीं रह जाता)

यहां हम रिओस्टैटिक ब्रेक का उपयोग करते हैं, जो

4) पुनर्योजी ब्रेकिंग बल मॉड्यूलेशन

उपयुक्त रूप से, इलेक्ट्रिक वाहनों में अब रिटर्न बल के समायोजन की अनुमति देने के लिए पैडल हैं। लेकिन पुनर्योजी ब्रेकिंग को अधिक या कम शक्तिशाली कैसे बनाया जाए? और यह कैसे सुनिश्चित करें कि यह बहुत शक्तिशाली न हो, ताकि ड्राइविंग सहनीय हो?

ठीक है, यदि पुनर्योजी मोड 0 (कोई पुनर्योजी ब्रेकिंग नहीं) में मुझे पुनर्योजी ब्रेकिंग को व्यवस्थित करने के लिए सर्किट को बंद करने की आवश्यकता है, तो एक और समाधान खोजने की आवश्यकता होगी।

और उनमें से, हम कुछ करंट को कॉइल में वापस कर सकते हैं। क्योंकि यदि कुंडल में चुंबक के घूमने से रस का उत्पादन प्रतिरोध का कारण बनता है, तो दूसरी ओर, यदि मैं स्वयं रस को कुंडल में इंजेक्ट करता हूं तो मेरे पास बहुत कम (प्रतिरोध) होगा। मैं जितना अधिक इंजेक्ट करूंगा, मेरे पास उतना ही कम ब्रेक होगा, और इससे भी बदतर, अगर मैं बहुत अधिक इंजेक्ट करूंगा, तो मैं गति बढ़ा दूंगा (और यहीं पर इंजन इंजन बन जाता है, जनरेटर नहीं)।

इसलिए, यह कुंडल में पुनः प्रवाहित धारा का अंश है जो पुनर्योजी ब्रेकिंग को अधिक या कम शक्तिशाली बना देगा।

फ्रीव्हीलिंग पर लौटने के लिए, हम सर्किट को डिस्कनेक्ट करने के अलावा एक और समाधान भी ढूंढ सकते हैं, अर्थात्, करंट भेजने के लिए (बिल्कुल वही जो आवश्यक है) यह महसूस करने के लिए कि हम फ्रीव्हीलिंग में हैं ... कुछ हद तक जब हम मध्य-पेडल में रहते हैं स्थिर गति से पार्किंग के लिए थर्मल।

यहां हम इलेक्ट्रिक मोटर के "मोटर ब्रेक" को कम करने के लिए वाइंडिंग में कुछ बिजली भेज रहे हैं (यदि हम सटीक होना चाहते हैं तो वास्तव में मोटर ब्रेक नहीं)। यदि हम गति को स्थिर करने के लिए पर्याप्त बिजली भेजते हैं तो हम फ्रीव्हीलिंग प्रभाव भी प्राप्त कर सकते हैं।

सभी टिप्पणियां और प्रतिक्रियाएं

चरम टिप्पणी पोस्ट की गई:

रेजन (दिनांक: 2021, 07:15:01)

Привет,

कुछ दिन पहले मुझे अपने 48000 सोल ईवी पर 2020 किमी के निर्धारित रखरखाव के लिए किआ डीलरशिप पर अपॉइंटमेंट मिला था। ए?? मुझे बड़ा आश्चर्य हुआ कि मुझे सभी फ्रंट ब्रेक (डिस्क और पैड) बदलने की सलाह दी गई क्योंकि वे ख़त्म हो चुके थे!!

मैंने सेवा प्रबंधक से कहा कि यह संभव नहीं है क्योंकि मैंने शुरू से ही पुनर्योजी ब्रेक का भरपूर उपयोग किया है। उनका उत्तर: एक इलेक्ट्रिक कार में पारंपरिक कार की तुलना में और भी तेजी से ब्रेक लगते हैं!!

यह वास्तव में अजीब है। पुनर्योजी ब्रेक कैसे काम करते हैं, इस बारे में आपकी व्याख्या पढ़कर, मुझे पुष्टि मिली है कि कार को मानक ब्रेक की तुलना में एक अलग प्रक्रिया द्वारा धीमा किया जाता है।

मैं मैं। 1 इस टिप्पणी पर प्रतिक्रिया (ओं)

• व्यवस्थापक स्थल प्रशासक (2021-07-15 08:09:43): एक डीलर होने के नाते और यह कहना कि एक इलेक्ट्रिक कार तेजी से ब्रेक लगाती है, अभी भी सीमा है।

  क्योंकि यदि इस प्रकार के वाहन का अत्यधिक भारीपन तार्किक रूप से तेजी से टूट-फूट का कारण बनता है, तो पुनर्जनन इस प्रवृत्ति को उलट देता है।

  अब शायद पुनर्प्राप्ति स्तर 3 मोटर ब्रेक को कृत्रिम रूप से बढ़ाने के लिए समानांतर में ब्रेक का उपयोग करता है (इस प्रकार मोटर और ब्रेक के चुंबकीय बल का उपयोग करता है)। ऐसे में आप समझ सकते हैं कि ब्रेक तेजी से क्यों खराब होते हैं। और पुनर्जनन के बार-बार उपयोग के साथ, इससे डिस्क पर पैड को लंबे समय तक दबाने से अप्रिय घिसाव वाली गर्मी पैदा होगी (जब हम गाड़ी चलाना सीखते हैं, तो हमें बताया जाता है कि हीटिंग को सीमित करने के लिए ब्रेक पर दबाव मजबूत, लेकिन कम होना चाहिए) ).

  यह अच्छा होगा यदि आप इन वस्तुओं पर टूट-फूट को अपनी आँखों से देख सकें कि क्या डीलरशिप का लक्ष्य अवैध नंबर बनाना है (संभावना नहीं है, लेकिन यह सच है कि "यहाँ हम इस पर संदेह कर सकते हैं")।

(आपकी पोस्ट सत्यापन के बाद टिप्पणी के तहत दिखाई देगी)

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