Híbridos e veículos totalmente elétricos criam sua própria energia para recarga de bateria através de um processo conhecido como frenagem regenerativa (modo de regeneração). Explicamos o que é a frenagem regenerativa e como o processo funciona em termos gerais, mas muitas pessoas estão interessadas nas porcas e parafusos mais profundos da geração de eletricidade. Eles entendem que em um veículo híbrido ou totalmente elétrico a palavra "regenerativa", em termos de frenagem regenerativa, significa capturar o momento do veículo (energia cinética) e transformá-lo em eletricidade que recarrega (regenera) a bateria a bordo, à medida que o veículo diminui a velocidade e / ou para. É essa bateria carregada que, por sua vez, alimenta o motor de tração elétrica do veículo. Em um veículo totalmente elétrico, esse motor é a única fonte de locomoção. Em um híbrido, o motor trabalha em parceria com um motor de combustão interna. Mas esse motor não é apenas uma fonte de propulsão, é também um gerador.
Qualquer motor de ímã permanente pode operar como um motor ou gerador. Em todos os elétricos e híbridos, eles são mais precisamente chamados de motor / gerador (M / G). Mas os tecnologicamente curiosos querem saber mais e costumam perguntar: "Como, e por qual mecanismo ou processo, é o eletricidade criada? "É uma boa pergunta, portanto, antes de começarmos a explicar como M / Gs e a frenagem regenerativa funcionam em híbridos e veículos elétricos, é importante ter conhecimento básico sobre como a eletricidade é gerada e como um motor / gerador funciona.
Então, como um motor / gerador funciona em um veículo elétrico ou híbrido?
Independentemente do design do veículo, deve haver uma conexão mecânica entre o M / G e o trem de força. Em um veículo totalmente elétrico, pode haver um M / G individual em cada roda ou um M / G central conectado ao trem de força através de uma caixa de velocidades. Em um híbrido, o motor / gerador pode ser um componente individual acionado por uma correia acessória do motor (como um alternador em um veículo convencional - é assim que o sistema GM BAS funciona), poderia ser um M / G de panqueca aparafusado entre o motor e transmissão (essa é a configuração mais comum - o Prius, por exemplo), ou pode haver vários M / Gs montados dentro da transmissão (isso é como trabalho de dois modos). De qualquer forma, o M / G deve ser capaz de impulsionar o veículo e ser conduzido pelo veículo no modo de regeneração.
Propulsão do veículo com o M / G
A maioria, se não todos, híbridos e elétricos usam um sistema de controle eletrônico do acelerador. Quando o pedal do acelerador é pressionado, um sinal é enviado ao computador de bordo, que ativa ainda mais um relé no o controlador que enviará a corrente da bateria através de um inversor / conversor para o M / G, fazendo com que o veículo mover. Quanto mais o pedal é pressionado, mais corrente flui sob a direção de um controlador de resistência variável e mais rápido o veículo passa. Em um híbrido, dependendo da carga, do estado da carga da bateria e do design do trem de força híbrido, um acelerador pesado também ativará o motor de combustão interna (ICE) para obter mais potência. Por outro lado, levantar levemente o acelerador diminuirá o fluxo de corrente no motor e o veículo diminuirá a velocidade. Levantar mais ou mais completamente o acelerador fará com que a corrente mude de direção - movendo o M / G do modo motor para o modo gerador - e inicie o processo de frenagem regenerativa.
Frenagem regenerativa: desaceleração do veículo e geração de eletricidade
Este é realmente o objetivo do modo regeneração. Com o acelerador eletrônico fechado e o veículo ainda em movimento, toda a sua energia cinética pode ser capturada para desacelerar o veículo e recarregar a bateria. Enquanto o computador de bordo sinaliza para a bateria parar de enviar eletricidade (através do relé do controlador) e começar a recebê-la (através de uma carga controlador), o M / G para de receber eletricidade simultaneamente para alimentar o veículo e começa a enviar corrente de volta à bateria para carregamento.
Lembre-se do nosso discussão sobre eletromagnetismo e ação motor / gerador: quando um M / G é fornecido com eletricidade, produz energia mecânica, quando é fornecido com energia mecânica, produz eletricidade. Mas como a geração de eletricidade desacelera o veículo? Atrito. É o inimigo do movimento. A armadura do M / G é retardada pela força de indução de corrente nos enrolamentos à medida que passa sobre o pólos opostos dos ímãs no estator (ele está constantemente lutando contra o empurra / empurra do oponente polaridades). É esse atrito magnético que absorve lentamente a energia cinética do veículo e ajuda a reduzir a velocidade.