Un véhicule électrique en descente récupère-t-il de l'énergie?


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Je dois modéliser le comportement d'une voiture électrique. Pour cela, j'utilise ces équations et je peux observer en "jouant" avec des paramètres que, en descente à vitesse constante, la voiture a une consommation négative (c'est-à-dire récupère de l'énergie). Je me demandais si c'était réaliste?


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rupture régénérative est le mot-clé que vous recherchez
ratchet freak

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Il est important de noter que le freinage par récupération est une caractéristique qui doit être intentionnellement incorporée dans la conception du véhicule électrique; ce n'est pas une propriété automatique de tout véhicule capable de propulsion électrique. Par exemple, les vélos équipés de moteurs à assistance électrique n'ont généralement pas de freinage par récupération.
Air

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En tant que propriétaire heureux du Model S90D, je peux vous dire que la régénération peut tirer suffisamment d'énergie pour arrêter la voiture même en descente.
Carl Witthoft

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@Air Si vous prenez un moteur électrique tel quel, il est en effet capable de faire les deux: jouer au moteur et jouer au générateur. Mais peut-être que l'électronique qui l'entoure le rend incapable d'être un générateur, c'est pourquoi cela doit être ajouté à nouveau par la suite.
glglgl

Je me souviens avoir lu le récit d'un propriétaire de Tesla qui vivait au sommet d'une petite gamme. Il a délibérément limité la charge à 80% ou 90% afin de pouvoir profiter de la pause régénérative sur le chemin du travail. Cela a permis d'économiser de l'énergie et de protéger les pads.
NPSF3000 du

Réponses:


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Cela dépend de la pente de la colline. Sur une légère pente, l'énergie ajoutée par la gravité n'est toujours pas suffisante pour surmonter la friction de roulement et la résistance à l'air, de sorte que la voiture a encore besoin de puissance pour maintenir la vitesse. Sur une colline plus raide, les deux peuvent s'équilibrer, donc aucune puissance n'est utilisée et aucune puissance n'est générée. Sur une pente suffisamment raide pour nécessiter un freinage pour contrôler la vitesse, la voiture récupère de l'énergie. C'est ce qu'on appelle le freinage régénératif. Si la voiture va trop vite, l'application des freins transforme le moteur en générateur et charge la batterie.


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Pour ajouter à cela, la plupart des véhicules à moteur à combustion modernes n'utiliseront pas non plus de carburant sur des pentes plus raides que là où le bilan énergétique va même. Les véhicules ajoutent généralement suffisamment de carburant pour que le moteur tourne au ralenti, si nécessaire, mais en roulant en descente, ils peuvent réduire complètement le débit de carburant. Dans le cas d'un moteur à combustion, le seuil de rentabilité est un peu plus raide, cependant, car le véhicule doit également surmonter l'effet de freinage non alimenté en raison de la compression du moteur.
J ...

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@J ... Est-ce complètement vrai? Je sais que les moteurs diesel utilisent au moins le diesel à des fins de lubrification.
SGR

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@SGR Oui, cela s'appelle Coupure de carburant de décélération (DFCO). Je pense que même les véhicules diesel de tourisme font cela. Le diesel ne lubrifie pas le moteur - il lubrifie le système de carburant.
J ...

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@SGR confirmé. Les moteurs à injection de carburant s'arrêtent complètement à moins que l'accélérateur ou la commande de ralenti ne demande de puissance. L'IAC est un régulateur de vitesse minimale dont le travail consiste à empêcher le moteur de caler contre des charges variables, c'est-à-dire la direction assistée ou la climatisation. De plus, le carburant diesel ne lubrifie pas le système de carburant. Auparavant, ils retiraient le soufre. Le biodiesel fait un excellent travail, même 2,5% de biodiesel remplacera le pouvoir lubrifiant perdu.
Harper - Reinstate Monica

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Sans compter les voitures les plus récentes qui coupent le moteur pendant les trajets ... Les voitures à transmission manuelle injectent du carburant depuis un certain temps pendant la décélération (charge du moteur sans accélérateur).
agent provocateur le

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Oui, cela peut certainement arriver. Pour recharger la batterie lors de la descente, la vitesse de roulement libre doit être supérieure à la vitesse à laquelle vous essayez d'aller. Cela signifie que descendre la même colline peut entraîner un résultat différent selon la vitesse.

Par exemple, supposons que vous mettiez la voiture au point mort et que vous descendiez une côte en particulier. Pour la majeure partie de la colline, la voiture s'installe à 45 mi / h. Si vous deviez descendre la colline à 35 mi / h, le système devrait charger un peu la batterie. Cependant, si vous descendez à 55 mi / h, une puissance supplémentaire est nécessaire par rapport à la simple assistance à la gravité de la pente, la puissance est prélevée sur la batterie pour faire fonctionner le ou les moteurs.

J'ai une Honda Civic Hybrid, et charger la batterie en descendant une colline n'est pas du tout inhabituel.


La traînée @Harper Aero est polynomiale et non exponentielle, et toute fonction croissante de la vitesse donnerait lieu à une vitesse terminale. La vitesse terminale survient simplement chaque fois que la vitesse est suffisamment élevée pour que les forces de traînée annulent la force qui fait avancer le véhicule.
David Richerby

N'oubliez pas qu'à des vitesses proportionnellement plus élevées, vous gagnez plus rapidement de l'énergie cinétique. Cela étant un facteur linéaire, ce qui vous sauve, c'est que la traînée aérodynamique a tendance à être polynomiale ... vous donnant une vitesse terminale ... mais c'est à la fantaisie du vent . Le vent de face de 20 kt se transforme en vent arrière de 20 kt, la traînée aérodynamique chute précipitamment et vous pourriez vous retrouver avec un problème.
Harper - Reinstate Monica

Merci, mon point est que la traînée aérodynamique n'est pas un contributeur fiable au freinage, ni suffisamment droite pour la vitesse terminale, alors il vaut mieux avoir un plan B qui ne dépend pas d'une batterie à mi-charge.
Harper - Reinstate Monica

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Freinage régénératif du train ABB.

Certains trains suisses redonnent de l'énergie au réseau en descendant le col de montagne qu'ils avaient escaladé auparavant. L'article affirme que jusqu'à 70% est récupéré.

J'ai parcouru le Jungfraujoch et le personnel mentionné pour tous les 3 voyages en bas de la montagne suffisamment d'électricité a été récupéré pour un voyage "gratuit".


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Les équations de base régissant une voiture électrique sont réversibles, donc une simple analyse dirait que la batterie se recharge. Dans le monde réel, il y a plus de complications. Dans le cas d'un vélo électrique, il y a un cliquet qui désengage le moteur de la roue lorsque la roue va plus vite du moteur (tout comme sur un vélo ordinaire - où "régulier" n'inclut pas les vélos de piste - si vous arrêtez de pédaler, la roue continue de bouger même si la chaîne ne l'est pas). Dans une voiture électrique, le moteur peut être désengagé des roues soit mécaniquement soit électriquement. Les moteurs électriques ne peuvent généralement pas gérer autant de puissance lorsqu'ils sont conduits à reculons qu'en marche avant, donc les voitures électriques sont conçues pour limiter la quantité d'énergie pouvant être transférée des roues à la batterie. En l'absence de ces modifications, chaque fois que les roues vont plus vite que le moteur, il va y avoir de l'électricité "en arrière". Que cette énergie charge la batterie ou fasse frire le moteur est une autre affaire.

Et si vous incluez la chaleur, toutes les voitures "récupèrent" de l'énergie dans un certain sens en descendant, soit par une augmentation de l'énergie cinétique, soit par le chauffage des plaquettes de frein.


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Absolument. Cette "récupération d'énergie" vous tuera.

Prenez les trains de marchandises d'autrefois. Dans la journée, les districts auxiliaires ont impliqué des machines à vapeur supplémentaires qui attendaient au bas d'une montagne pour aider les trains à monter. Aujourd'hui, il est plus important d' aider les trains à descendre la pente avec leurs freins régénératifs (dynamiques). Certains chemins de fer nécessitent l'ajout d'unités supplémentaires pour le freinage dynamique, même pour un train qui pourrait gravir la colline! La meilleure pratique consiste à prévoir d'utiliser principalement ou uniquement des freins dynamiques, ce qui permet également d'économiser de l'argent.

Les trains à vapeur traînaient maladroitement les freins tout le long de la montagne, remplissant la vallée de fumée grise.

Freins automobiles (gaz ou électrique) n'ont pas assez de fumée grise, donc ils ont besoin moteur de freinage ... sauf les voitures électriques ne peuvent pas .

Cela a été un énorme problème, en particulier pour les premières conversions DC / homebrew DC. Comme les trains de marchandises, ils pouvaient monter des collines qu'ils ne pouvaient pas descendre.

Même une voiture en régénération a un problème, si le propriétaire recharge la batterie au Summit.

C'est-à-dire que lorsqu'une voiture électrique perd la capacité de régénérer parce que ses batteries sont pleines, son seul repli est les freins à friction - et comme discuté , ceux-ci ne peuvent pas non plus subir une dégradation. Ils jouent avec un freinage dynamique de type locomotive "make heat", mais je ne sais pas jusqu'où il se trouve. Ils en ont besoin.


Par «ne pas avoir assez de fumée grise», je veux dire que les freins automobiles ne sont pas conçus ni conçus pour descendre une pente de montagne continue.


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Vos affirmations concernant les voitures électriques sont également incorrectes. Alors que les voitures électriques ont un freinage à récupération, elles les utilisent en tandem avec les freins à friction traditionnels. (Non seulement pour les raisons que vous avez mentionnées, mais aussi parce que le freinage par récupération ne fournirait pas assez de puissance de freinage pour un arrêt d'urgence.)
duskwuff -inactive-

@DavidRicherby, votre expérience n'est pas la mienne, mais j'ai apporté quelques modifications pour essayer de tenir compte de votre expérience.
Harper - Rétablir Monica

@duskwuff, il se peut que vous manquiez une grande partie du contexte, bien sûr, les appareils électriques ont des freins à friction (ils ne sont tout simplement pas utiles) - mais je vois où j'ai passé en revue les points pertinents assez rapidement. Je l'ai épaissi. J'ai également posé la question technique sur l'électricité ici , je suis presque sûr de connaître la réponse mais nous verrons.
Harper - Rétablir Monica

@Harper Assez juste - merci. J'ai supprimé mes commentaires, car ils ne sont plus très pertinents.
David Richerby
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