Рекуперация

Сообщение **nds** » Пн дек 10, 2012 22:47:51

Основная проблема в использовании рекуперации на электротранспорте
в том что ни один из существующих электроаккумуляторов не в состоянии
поглощать энергию с той скоростью с которой она выделяется при торможении.
Эту проблему можно обойти используя гибридную аккумуляторную установку
традиционный аккумулятор большой емкости и аккумулятор малой емкости способный заряжаться с большой скоростью.
Предположим у нас есть электровелосипед совокупной массой (с ездоком и грузом) 200 кг и максимальной скоростью 36 км/ч(10м/с) тогда при торможении до нуля можно получить (200*10^2)/2=10000 джоулей или же ~0.0028 квт/ч (0,25 а/ч для 12в батареи) даже если брать с четырехкратным запасом по емкости(например на случай длительного спуска) емкость требуемая от " быстрозаряжающегося " аккумулятора намного меньше емкости основного аккумулятора.
По совокупности требований к аккумулятору для рекуперации (возможность быстрого поглощения больших обьемов энергии, малая масса на квт/ч,возможность получать и отдавать энергию в ввиде электричества) наиболее подходящим из существующих накопителей является супермаховик с мотор-генератором http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1% ... 0%B8%D0%BA по моим расчетам аккумулятор на базе супермаховика емкостью 0,01 квт/ч будет весить порядка килограмма.

Требуются мысли по реализации контроллера управляющего многофазным асинхронным мотор-генератором
рабочее напряжение 220 в частота вращения до 50 об/с

Реклама

Рюх

Хай!
1. Мало инфы: расскажи что за КОНКРЕТНЫЙ многофазник ? То ли пром-3ф асинхрон, то ли спец-ШД на ПМ ???
2. Мало нифы: сам ЧТО-ТО делал в этом направлении, или академический интерес ???
3. Мало инфы: на кой оно тебе вААще ???
4. В вике указано на "непроработку трансмиссии" - бесконтакт не пробовали что-ли ? О_о

В общем - расска-а-а-азывай !

Реклама

Сообщение **nds** » Пт дек 21, 2012 04:12:57

1 планируется 16 обмоток в звезде + кз ротор он же маховик
2 пока есть тестовая моделька на основе дремеля с маховиком из стальной ленты
3 пока just for fun, если заработает то применение найдется
4 бесконтакт стал технически реальным лет 10-15 назад пробовать закончили раньше

nds писал(а):Основная проблема в использовании рекуперации на электротранспорте
в том что ни один из существующих электроаккумуляторов не в состоянии
поглощать энергию с той скоростью с которой она выделяется при торможении.

А если использовать для этого конденсатор, а потом перекачть заряд в АКБ ?
Ведь он в состоянии поглощать энергию со значительно бОльшей соростью, нежели аккумулятор ...

Реклама

Сообщение **nds** » Пт дек 21, 2012 10:57:41

у обычных конденсаторов очень маленькая емкость
а у ионисторов теже проблемы с зарядкой что и аккумуляторов

Реклама

Надо посчитать, какая потребуется, может и хватит ... ?

Реклама

Сообщение **nds** » Пт дек 21, 2012 11:36:46

Удельная энергия симметричных ионисторов меньше, чем у аккумуляторов (5–12 Вт·ч/кг

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0% ... 0%BE%D1%80
удельная энергия супермаховика до 500 вт.ч/кг даже если считать емкость в 4 раза меньше со скидкой на вес моторгенератора и любительское изготовление маховика получается 10 кратное преимущество
у доступных в продаже ионисторов 5-6 Вт·ч/кг т-е для расщитанного в первом посту велосипеда понадобится 2 кг ионисторов
о их стоимости лучше вообще не говорить
http://www.greencarcongress.com/2005/09 ... trodu.html

2 кГ не так уж и много ...

Сообщение As » Пт дек 21, 2012 18:39:24

Если честно, не вполне понимаю проблем с рекуперацией... Современные двигатели однозначно не смогут в режиме рекуперации выдать ток, хотя бы равный потребляемому, АКБ же, по крайней мере, современные литиевые, имеют ток заряда, сравнимый с номинальным разрядным... Где здесь проблема??? Проблема, скорее, в контроллере, способном повысить весьма малое генерируемое в режиме рекуперации напряжение до величины, необходимой для заряда АКБ...

Brigadir

As писал(а): Проблема, скорее, в контроллере, способном повысить весьма малое генерируемое в режиме рекуперации напряжение до величины, необходимой для заряда АКБ...

Добавлю(этот момент все упускают): при торможении очень быстро падает скорость, а значит и угловая скорость вала генератора(рекуперация), а значит и эффективность генератора= катастрофически падает уровень потенциала и мощности(никакой преобразователь злесь не поможет). Из теории мы знаем: заряжать - значит напряжение должно быть выше аккумулятора. Процентов на 10 примерно. Скорость при торможении (линейная) может быть и от 100км/час до нуля и от 10км/час до нуля...Если в первом случае и удастся взять хоть капельку энергии назад в аккумулятор, то во втором случае там и взять то нечего.
При движении под горку более благоприяные условия для рекуперации, но это бывает крайне редко. Тем более сзади едущий может Вас не понять и всадить от всей души в задницу Вашего автомобиля!
Беда любого аккумулятора: его надо долго заряжать, зато разрядить можно буквально за пару секунд. Беда конденсатора: моментально заряжается, но и также моментально разряжается(если судить про серьезные токи, а не мА). Ещё одна беда аккумуляторной батареи: огромные габариты и масса, на перевозку которой тоже тратится огромное количество энергии.Если бы не эти ограничения - весь мир давно бы(лет 100) ездил бы только на электрической энергии.

Сообщение **nds** » Сб дек 22, 2012 00:35:32

двигатель можно и нужно заранее разрабатывать под рекуперацию
как один из вариантов использовать ротор запитанный от вращающегося трансформатора
тогда регулируя ток возбуждения можно будет менять мощность и в режиме двигателя и в режиме генерации в большом диапазоне оборотов
если же говорить о оправданности рекуперации
местность у нас состоит из огромных холмов разделенных балками(оврагами итп)
в одну сторону я еду 4 км вверх без груза а в другую сторону соответственно качусь вниз
с грузом
разница в энергии сейчас изнашивает тормоза и греет воздух, а вполне могла бы и везти

Сообщение As » Сб дек 22, 2012 01:12:12

Если мы рассмотрим велосипед с электроприводом, то там рекуперация, в принципе,есть - как только обороты колеса превысят некоторую величину, при которой напряжение, генерируемое мотором, превышает ЭДС АКБ - начинается заряд... Это происходит при разной скорости у разных моделей - но это есть и работает... А вот заставить двигатель заряжать батарею на малых скоростях будет гораздо труднее! Значительное усложнение конструкции двигателя увеличит стоимость и снизит к.п.д., что тоже не очень приемлемо...

В принципе, режим рекуперации легко добавляется и в контроллер обычного велосипедного мотора, это, в простейшем случае, управляемый повышающий преобразователь напряжения да несложная коммутация... Только вот эффективность этого устройства будет, опять же, пропорциональна скорости... Почему? Да всё очень просто, максимальный ток двигателя определяется диаметром провода обмоток и превышен быть не может, ЭДС в режиме генератора пропорциональна оборотам - получаем почти халявную рекуперацию при скорости в 30 км/ч или больше, и почти никакой при реальной для велосипеда скорости в 10 - 15 км/ч...

А вот проблемы с большим током заряда не возникает - если батарея не перезаряжена, она легко "возьмёт" зарядный ток, равный разрядному. Причём, это можно сказать не только про дорогущий "литий", но и про дешёвые свинцовые!

Рюх

Гм...
Что до многофазного МОТОР-ГЕНЕРАТОРА+маховиковый аккумулятор - наиболее приемлемым вариантом тут будет СПЛОШНОЕ (без спиц)велосипедное колесо из непроводящего материала, с запрессоваными (ближе к шине) неодимовыми ПМ (чередуя полярность: S-слева, N-справа, а следующий магнит N-слева, S-справа).
Тогда на вилке колеса можно будет разместить 2 подковообразных электромагнита(ЭМ), подключенные к мостовой преобразователю. Расстояние между полюсными наконечниками ЭМ равно расстоянию между центрами ПМ. По ходу вращения колеса перед ЭМ, слева и справа диска колеса, расположены два датчика холла (ДХ) - один на ПОЛЯРНОСТЬ подаваемого в ЭМ напряжения; другой на ВРЕМЯ включенного состояния ЭМ. (чтоб ток в ЭМ не тормозил ВЫХОДЯЩИЙ из полюсного пространства ПМ колеса-мотор-генератора)(ДХ времени - расположен в центре ПМ, ДХ полярности - напротив края ПМ).
Т.К. в в мостовой схеме 4 транзистора шунтированы ВСТРОЕННЫМИ диодами - то получаем "бесплатный" мостовой выпрямитель, который АВТОМАТИЧЕСКИ переходит в режим ЗАРЯДА аккума, когда все транзисторы преобразователя ЗАКРЫТЫ. (также эти диоды демпфируют и "выплески" самоиндукции ЭМ). Вся схема может быть собрана на элементарной 561 логике, счетверённом ОУ (LM324) и двух микрухах драйверов полумоста (т.к аккум на 12 вольт).
Единственный минус данной системы (впрочем минус ЕСТЕСТВЕННЫЙ !) - необходимость ПРЕЗИЦИОННОЙ СБОРКИ мотор-генерЯЩЕГО колеса.
К минусу же относится и невозможность ездить на этом мотор-колесе по грязи - забивается рабочая щель ...

Сообщение As » Сб дек 22, 2012 08:54:45

Рюх, Вы бы посмотрели, как это делается профессионалами, а потом фантазировали...

Мотор-колёса есть в продаже, как в сборе, так и отдельно, и не очень дорого...

Посмотрите, например, здесь:http://motorkoleso.narod.ru/

Сообщение **nds** » Сб дек 22, 2012 15:05:44

As писал(а): максимальный ток двигателя определяется диаметром провода обмоток и превышен быть не может, ЭДС в режиме генератора пропорциональна оборотам

Эдс пропорциональна не только оборотам но но и силе магнитного поля
строго говоря скорости изменения силы поля.
Соответственно меняя силу поля (см. мой предыдущий пост ) можно получить необходимое напряжение в широком диапазоне скоростей

Сообщение As » Сб дек 22, 2012 15:44:58

Для создания "изменяемого поля" потребуется дополнительная обмотка, которую нужно будет чем то питать... Это заметно снизит к.п.д...

Думаю, синхронный выпрямитель + ШИМ-преобразователь будут иметь даже лучший к.п.д. в режиме генератора...

Сообщение **nds** » Сб дек 22, 2012 16:11:31

Цитировать себя конечно не хорошо но

nds писал(а): как один из вариантов использовать ротор запитанный от вращающегося трансформатора
тогда регулируя ток возбуждения можно будет менять мощность и в режиме двигателя и в режиме генерации в большом диапазоне оборотов

Рюх

As писал(а):Рюх, Вы бы посмотрели, как это делается профессионалами, а потом фантазировали... [/url]

Да-да-дад ! Чунь-Сухуань всем хуам сувань ! Мотор ШКОНДИНА из Китая ! За державу не обидно, а ???

З.Ы. Есть такая поговорка: Что ты ешь, того и кормишь !

З.З.Ы. Я хоть и не профи в этом деле, но идею родил самостоятельно, ваше дело её ЛИШЬ ОБСУДИТЬ.

З.З.З.Ы Думаешь, NDS и не знает об этих "предложениях" из Китаю ? Однако же просит совета у народа, и не "ХДЕ дешевше ?" , а "КАК ???" - значит "предложения" его НЕ УСТРАИВАЮТ.

Гибридные автомобили выпускает концерн BMW.
В качестве эл.генератора-эл.двигателя используется синхронный двигатель вживлённый в АКПП, причём его мощность даже больше, нежели может выдать АКБ, который расположен в багажнике.
Кроме этого огромного АКБ используются ещё два обычных и блок управляющей электроники под капотом.
Рабочее напряжение АКБ порядка 300-т вольт.

Всё это позволяет съэкономить порядка 20% топлива, но по моему мнению, если у человека хватает денег купить себе новый BMW, то на топливо ему, тем более, хватит ...

http://www.autoreview.ru/_archive/secti ... ON_ID=1806

Сообщение **nds** » Сб дек 22, 2012 19:08:46

насчет двигателя шкондина сотоварищи я согласен с топикстартером
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:471 обычный вентильный двигатель со всеми достоинствами и недостатками
для рекуперации малопригоден