Équivalent turbo sur les moteurs électriques

Existe-t-il quelque chose de fonctionnellement équivalent à un turbo pour moteurs électriques?

Évidemment, je ne demande pas quelque chose qui réutilise les gaz d'échappement pour forcer plus d'air, car il n'y a pas de gaz d'échappement ni besoin d'air.

Ce que je demande, c'est s'il y a quelque chose qui peut utiliser de "l'énergie perdue" pour donner une PUISSANCE IMMÉDIATE à un moteur électrique, ce que fait le turbo des moteurs à combustion, en termes fonctionnels.

Le "prendre une partie de la force de sortie pour la réutiliser en entrée" peut être interprété comme un freinage régénératif, mais les grandes différences sont les suivantes:

1. Le freinage par récupération récupère la puissance des roues tandis que le turbo tire la puissance du moteur lui-même, ce qui serait autrement gaspillé.
2. La puissance du turbo s'ajoute à la puissance normale du moteur tandis que la puissance du freinage régénératif va au stockage pour être utilisée par le moteur normalement sans augmentation des performances.

Si vous voyez un turbo comme une puissance supplémentaire à la puissance maximale du moteur, je considérerais également les supercondensateurs comme proches. Les supercondensateurs peuvent fournir un courant élevé au moteur (donc une puissance élevée) que les batteries ne peuvent pas délivrer pendant une courte période, ce qui rend la voiture plus rapide pendant une courte période (plus semblable à ce que ferait une injection de protoxyde d'azote) au détriment de surchauffe, diminution de l'efficacité, et autrement réduire la durée de vie du moteur électrique.

freinage récupératif

Cette question et réponse concernant le sujet contient de très bonnes informations et la réponse révèle un paradoxe mathématique avec le freinage régénératif

• Qu'est-ce que le freinage régénératif et pourquoi ne l'utilisons-nous pas?

Ce Q & A est un peu hors de votre sujet mais a du fil d'Ariane concernant la récupération de l'énergie perdue via un turbo pour charger une pâte et la récupération d'énergie cinétique via le freinage en Formule 1

• Pourquoi pas de générateur de turbine à gaz d'échappement dans les véhicules hybrides?

Non, il n'y a pas d'équivalent. Un turbo est utilisé parce que les moteurs à combustion sont intrinsèquement inefficaces: ils convertissent l'énergie chimique en énergie mécanique, en utilisant un détour maladroit via la chaleur . Malheureusement, la chaleur est à peu près la pire façon possible de stocker de l'énergie: selon les lois de la thermodynamique, vous ne pouvez la convertir en d'autres formes d'énergie que si vous augmentez également l'entropie. Si vous faites de la physique, vous découvrez que l'efficacité maximale est l' efficacité Carnot

η = 1 - ^{T _C} / _{T H}

où T _C et T _H sont les points de température froide et chaude du cycle du moteur, c'est-à-dire l'air ambiant en fonction de la température de combustion. Il est à noter que la fraction s'approche de zéro lorsque T _H augmente ^* , c'est-à-dire que la perte peut être rendue assez faible en laissant la combustion se produire à haute température. Mais vous ne pouvez pas rendre la température infiniment élevée, et donc de l'énergie est inévitablement perdue.

Vous pouvez considérer le turbo comme un appareil qui récupère une partie de l'énergie perdue ^† ou, plus précisément, vous pouvez simplement le voir comme un moyen d'augmenter la pression de fonctionnement et donc la température, et ainsi de réduire quelque peu la perte. En tout cas, un turbo n'est qu'un moyen de résoudre le problème qu'un moteur à combustion n'est pas efficace . (En pratique, vous ne trouverez aucun moteur avec une efficacité supérieure à 30%.)

Il n'est pas nécessaire de le faire pour un moteur électrique - car ils sont efficaces! Ils convertissent l'énergie électrique en mécanique via des champs magnétiques, et ce processus est bien mieux contrôlé. Vous pouvez approcher une efficacité de 100% sans avoir besoin de température ou donc approcher de l'infini.
Bien sûr, il y a quelques petites pertes dans la résistivité électrique des enroulements en cuivre, dans les courants de Foucault et la friction des roulements, mais celles-ci peuvent être rendues très petites par une conception de précision.

Si quoi que ce soit, il pourrait être judicieux de rechercher un turbo-analogique pour les batteries , car ce sont en fait la partie faible d'une voiture électrique, en termes d'efficacité. Il serait peut-être judicieux de s'attaquer à une sorte de récupération de la chaleur perdue pour ces derniers.

^* _{Si vous remarquez que la perte disparaît également si T C devient zéro : correct, mais il n'y a pas grand - chose que vous pouvez faire à T C . Refroidir l'air en dessous de la température ambiante nécessiterait un réfrigérateur géant, ce qui bien sûr dans l'ensemble ne ferait que gaspiller encore plus d'énergie. Le refroidissement après un compresseur a du sens, car la température est déjà plus élevée que la température ambiante ici, c'est-à-dire que cela peut être fait passivement.}

^† _{Au final, «récupérer l'énergie des déchets» est théorique: vous pouvez toujours considérer le moteur et le turbo ensemble comme un seul moteur thermodynamique, et son efficacité totale ne peut pas être meilleure que Carnot.}

Vous pouvez capter la chaleur du moteur électrique et la convertir en plus d'énergie à l'aide d'un appareil thermoélectrique. Recherche à l'Université de Floride

Il y a déjà de bonnes réponses ici qui couvrent à peu près entièrement le sujet. Une chose qui n'a pas été mentionnée cependant est KERS - les systèmes de récupération d'énergie cinétique. En effet, vous avez une grande masse (volant) qui tourne lorsque le véhicule est en mouvement. Généralement sous les freins ou l'aspirateur (pas d'accélérateur), la transmission transmet de l'énergie à ce volant. Si nécessaire, le volant s'engage ensuite via un embrayage et peut réinjecter cette énergie dans la transmission.

Bien qu'il ne s'agisse pas strictement d'une technologie EV (et, en fait, je ne sais pas si un EV utilise le KERS), c'est une autre avenue possible.

La plupart des systèmes de traction électrique Réduisent la tension qui va au moteur électrique à partir de la batterie. Par exemple, un contrôleur de moteur de chariot électrique de 48 V donnera le moteur jusqu'à 48 V mais pas plus. Résumé et résumé de la théorie du moteur électrique pour cette tension de pile est la vitesse et le courant est le couple. Le terme jargon TURBO est utilisé lorsque le contrôleur est modifié pour agir parfois comme un amplificateur de tension fournissant plus de volts que la batterie. Cela donne plus de vitesse mais pas plus de couple. C'est ainsi que les chariots électriques peuvent être et sont moddés pour aller plus vite tout en conservant le même moteur et la même batterie. Vous devez savoir ce que vous faites, sinon vous allez faire exploser le moteur tout comme l'ajout de turbo à un moteur à essence. Le degré de boost est la quantité d'amplification de tension que le contrôleur est configuré pour.25% est un chiffre raisonnable du parc de balle.