ブレーキは自動車業界では一般的な用語です。車両が市場に到着したときの仕様の1つは、ブレーキのタイプです。ドラムブレーキとディスクブレーキは、従来の車両で一般的なブレーキシステムです。電気自動車は、回生ブレーキシステムの普及に重要な役割を果たしています。回生ブレーキとはどういう意味ですか？どのように回生ブレーキ 仕事とその車両への影響は何ですか。
ニュートンの運動の第1法則は、外力が作用しない限り、物体は静止状態または均一な運動を続けると述べています。
運動エネルギーを保持している移動中の車両を停止するには、外力が作用する必要があります。
従来のブレーキシステムでは、車両のブレーキ時に作用する力が摩擦力です。走行中の車両にブレーキがかかったとき運動エネルギー 熱エネルギーに変換されます ブレーキドラムと車両停止中。
ブレーキをかけても、車両が止まる前に少し動きます。ブレーキをかけたときに車両が瞬時に停止しない理由を知っていますか？これは別の議論のトピックです。
回生ブレーキは、車両がブレーキをかけたり減速したりするときにエネルギー貯蔵システムにエネルギーが蓄えられるブレーキの一種です。回生ブレーキは、実装が容易なため、主に電気自動車を対象としています。
電気自動車の電気機械は、制動時に発電機として機能し、運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに蓄えます。 EVのエネルギー源はバッテリーです 。回収されたエネルギーは、車両の加速に使用できます。したがって、失われたはずのエネルギーが回生ブレーキによって節約され、再利用されます。
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最近の電気自動車では、AC誘導モーターとPMSMが一般的です 。パワーエレクトロニクスコントローラーの開発により、モーター速度制御が簡素化されました。インバーターはバッテリーに蓄えられたDCを三相ACに変換し、電気自動車のモーターを駆動します。
IGBTとそのゲートパルスは、インバータの電圧と電流の出力を制御します。驚いたことに、インバーターはDCをACに変換するだけでなく、モーターからDCに変換するバッテリーに3相電力を転送します。これは、コンバータ回路のゲートパルスを適切に制御することで発生します。むしろ、コンバーターを双方向電力コンバーターと名付けたいと思います。 。
回生ブレーキはどのように機能しますか？
ドライバーが電気自動車のアクチュエーターペダルを押すと、トルク要求が発生し、トルク要求に基づいて、車両制御ユニットがモーターへの必要な電流および電圧信号を計算します。
アクチュエータペダル入力に加えて、ブレーキペダル入力は、トルク要求が負か正かを判断するために車両コントローラによっても使用されます。ブレーキには負のトルクが必要であり、加速には正のトルクが必要です。次に、電気自動車が回生ブレーキをかけようとする他のすべての制約を評価します。
決定が下されると、コンバーター回路へのゲートパルスは、モーターからバッテリーにエネルギーを転送するように制御されます。
電気機械がDC並列モーターの場合、双方向DC-DCコンバーターはエネルギーを回収するのに役立ちます。 （エネルギー回復は、回生ブレーキに使用される別の言葉です。）
まず、回生ブレーキは、摩擦ブレーキで熱として失われるはずのエネルギーを節約します。電気自動車の航続距離は非常に重要であり、回生ブレーキからのエネルギーで追加の距離を移動することができます。したがって、純粋な電気自動車の航続距離は、通常のロードトリップで10〜15％拡張できます。これは、走行サイクルにも依存します 、地形など
電気自動車が丘を登って戻ってきたときに、最大32％の回復が起こりました。
摩擦ブレーキと回生ブレーキの組み合わせは、コンポーネントの寿命を延ばすのに役立ちます。組み合わせて使用すると、ブレーキシステムの機械部品の摩耗がある程度減少します。
電気自動車は一般的に摩擦ブレーキを備えています。残念ながら、EVでは回生ブレーキだけでは実現できません。その理由は、EVに回生ブレーキを効果的にかけることが常に可能であるとは限らないためです。
バッテリーの充電状態（SOC）、車両の速度、ブレーキペダルにかかる圧力などは、回生ブレーキの効果に影響を与えます。車両を停止させるために摩擦ブレーキを使用することを余儀なくされる場合があります。
バッテリーが完全に充電された電気自動車は、回生ブレーキには使用できません。明らかに、バッテリーはそれ以上の充電を受け入れることができません。その時、ブレーキは摩擦的でなければなりません。バッテリーが充電を受け入れられない状況では、摩擦ブレーキが回生ブレーキを無効にします。
電気自動車のバッテリーについて詳しくは、こちらをご覧ください。
バッテリーの寿命 電気自動車の重要な関心事です。交換はコストのかかるプロセスであるため、お客様は常にバッテリーの寿命が長いことを望んでいます。頻繁な充放電サイクルにより、バッテリーの寿命が大幅に短くなります。
悲しい部分は、回生ブレーキがバッテリーにさらに多くの充放電サイクルを追加し、バッテリーの寿命を縮めることです。
バッテリーは、車両がブレーキをかけたときに発生する大量のエネルギーを受け入れることができず、ウルトラキャパシターとバッテリーを組み合わせて欠点を克服する方法があります。
回生ブレーキでは、車両の速度が重要になります。車両が非常に低速で走行していると仮定します その状態では、回生ブレーキの効率は非常に低くなります。低速でのテーピングエネルギーは、ドライバーの快適性にも影響します。
運転のスタートストップモード、特に都市交通は、回生ブレーキの最も好ましく効果的な領域です。
前のセクションで説明したように、回生ブレーキはすべての状況と車両に適用できるわけではありません。回生ブレーキをかけるには、電気トラック、電車、電気自動車などが最適です。それらの大きな運動量は、ブレーキング中にエネルギーを収穫することを容易にします。
小型の電気自動車ではそれほど効果的ではありません。車両の重量は、エネルギー回収に影響を与える要因です。たとえば、電動スクーターやバイクは、ブレーキング中にバッテリーに十分なエネルギーを戻すことができません。
いくつかの電動スクーターには、顧客を引き付けるための追加機能としてエネルギー回収のオプションが付属しています。それらがどれほど効果的であるか、私たちはよくわかりません。