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Les voitures électriques peuvent-elles effectuer un freinage *dynamique* (déperdition de chaleur) ?
Question
Imaginez que vous conduisiez votre voiture électrique (pure) dans une station de très haute montagne. Il a fallu 3 charges de batterie complètes pour monter ici, mais bon sang, vous l'avez fait. Et vous avez branché, donc la batterie est rechargée maintenant. En raison de votre altitude, votre voiture a également beaucoup d'énergie potentielle .
En rentrant chez vous, vous commencez à descendre la montagne. Route à deux voies, sinueuse, 25-45 mph, pentes 8-20%, dénivelé de 5000'. Freinage continu jusqu'en bas, vous ne pouvez pas aller assez vite pour que la traînée aérodynamique vous ralentisse sensiblement. Vous êtes un conducteur expérimenté en montagne et vous savez mieux que de conduire les freins à friction - ils brûleraient dans les premiers 500 pieds verticaux !
Normalement dans une voiture à essence, vous rétrogradez classiquement et faites tourner le moteur plus rapidement pour obtenir une action de freinage. La chaleur est soufflée du radiateur, et vous pouvez le faire toute la journée. Que se passe-t-il dans un électrique ?
- Le freinage par récupération ne sert à rien ; la batterie est pleine.
- Comme indiqué, les freins à friction grilleraient très rapidement.
Maintenant, les locomotives se régénèrent en grands bancs de résistances, et elles peuvent le faire toute la journée. Les voitures électriques sont-elles obligées d'avoir une telle capacité? Sont-ils obligés d'avoir d'énormes freins à friction refroidis activement qui peuvent fonctionner en continu ? Ou ignorent-ils simplement ce scénario ?
Réponse populaire
Pour la plupart des appareils électriques, non. Ils auraient besoin d'utiliser les freins à friction habituels dans votre scénario. Donc, une fois que ceux-ci brûlent, ils sont SOL. Il serait possible de construire un tout électrique pour utiliser une charge de décharge. Mais je n'en connais pas qui fassent ça. Peut-être allumer toutes les lumières et avoir le courant alternatif au maximum comme remplaçant pour une charge de décharge. Ensuite, il serait capable de freiner la régénération de cette petite quantité. Toujours probablement SOL.
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La plupart des voitures électriques pures ont une batterie suffisamment grande pour parcourir au moins 200 km. C'est suffisant pour gravir une montagne de 20 km de haut avec une pente constante de 10 %. Votre hypothétique station est donc à 60 km d'altitude.
De toute façon, cela me semble un scénario plutôt théorique. Sur les routes du monde réel, vous avez quelques kilomètres de descente suivis d'une section de montée. Après la première section en montée, votre batterie a dépensé suffisamment d'énergie pour un freinage régénératif sur la prochaine section en descente.
Ainsi, sur la première section en descente, vous devrez utiliser les freins à friction. Après cela, vous pouvez utiliser le freinage par récupération.
Si vous entrez dans une situation où la la batterie est pleine pendant que vous descendez :
Sur une Tesla (tout modèle), un témoin s'affiche sur l'écran, car le conducteur doit savoir que la sensation des freins va être différente.
Heureusement, la Tesla Model S vous permet de recharger jusqu'à différents niveaux, alors il suffit de chargez à 70% ou 80%, tout ce qui est nécessaire pour maintenir la régénération active (je ne suis pas sûr du niveau de charge qu'elle coupe, et je pense que c'est progressif).
C'est un très mauvais scénario pour une voiture purement électrique. Le freinage par récupération ne peut pas être utilisé pour stocker la chaleur dans l'énergie chimique de la batterie, si la batterie est déjà pleine. Vous avez besoin d'un composant pour dissiper la chaleur, et je ne pense pas qu'il y ait d'autre composant pour le faire que les freins.
Je crois comprendre que la plupart des moteurs électriques n'ont pas de refroidissement actif et, par conséquent, sont pas à la hauteur de dissiper le pouvoir. Les onduleurs, en revanche, peuvent avoir un refroidissement actif, mais la capacité du système de refroidissement n'est probablement pas dimensionnée pour dissiper toute l'énergie, uniquement la chaleur perdue en fonctionnement normal. Vous pourriez peut-être dissiper une partie de la chaleur dans les onduleurs, mais je ne pense pas vraiment que ce soit une solution complète au problème.
Ce scénario bénéficierait grandement d'un hybride électrique rechargeable. véhicule qui a un moteur à combustion interne qui pourrait dissiper la chaleur.
Mon Toyota RAV4 hybride 2016 a un mode de changement de vitesse manuel émulé, où vous pouvez avec des changements de vitesse émulés ajuster la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, et ainsi, ajuster la quantité de frein moteur. Ceci est principalement destiné aux régions montagneuses où vous pouvez avoir besoin de freiner le moteur en descente.