Рекуперация

[Cappy]

При рекуперации нужно уметь "проводить" наоборот.

А а же обратные диоды в полевиках? Насколько я понимаю как раз через них в схемах с рекуперацией и происходит сброс накопленной в обмотках энергии.

[VladimirA]

Транзисторы будут работать как синхронный детектор. Например оба нижних транзистора обмотки в которой наведено ЭДС открыты.(обмотка замкнута на себя)
Через обмотку начинает наростать ток, в момент пика "плюсовой" конец обмотки размыкается (режим ШИМ, желательно зависимый от оборотов и силы торможения) и ток индукции "выстреливается" через откывающийся на этот время верхний транзистор (или через его защитный диод). И так по очереди.
Тут действительно лучше этот алгоритм заложить в микросхему контроллера вместе с остальными обычными режимами.
Правда верхние МОСФЕТЫ должны быть p-канальные, или учесть в схеме управления верхними транзисторами максимальное время открытия.

[detoxic]

Правда верхние МОСФЕТЫ должны быть p-канальные, или учесть в схеме управления верхними транзисторами максимальное время открытия.

зачем P-то, N канального хватит, в открытом состояннии проводимость в обе стороны, те обычный 6 ключевой преобразователь на N  канальных транзисторах качает энергию в обе стороны

[VladimirA]

N-канальный открывается напряжением +14V, с нижним нет проблем, а верхний для поддержания откр. надо
подать напр. Vcc+14V , т.е. в статике это не сделать, только на короткое время заряжаемый через диод конденсатором 47мкф/50V.
Что ограничивает время, а значит и частоту открытия верхнего транзистора, проще использовать p-канальный.
Хотя и защитные диоды будут работать без лишнего открытия транзисторов, но грется. А это примерно 5-10% потери рекуперации.

[Cappy]

Может я и не прав, но рекуперативное торможение должно обеспечивать тормозное усилие достаточное для планового замедления. Это даст и свои 3% в батарею и колодки сбережет. Для случаев экстренного торможения обязательно необходимо наличие и использование механического тормоза. Ибо кратковременная мощность которую способен "проглотить" нормальный тормоз однозначно превышает то, что ему может  передать колесо.

Поэтому гонка вооружений при наращивании мощности рекуперации имеет смысл скорее академический, нежели реально необходимый. Форсированному МК итак жить не совсем просто, так может не стоит ему сильно усложнять жизнь. Так при торможении с 10м/с до 5м/с надо поглотить 4500 Дж энергии при равномерном замедлении с отводом от колеса 500Вт это займёт 9 секунд. С учётом сопротивления воздуха раза в 1,5 меньше. Для штатного замедления вроде сносно. ИМХО
Самое интенсивное электроторможение получается при КЗ фазных проводов МК но тогда как минимум 3 из 4,5КДж останутся внутри МК..... А это уже не гуд.

[nikvic]

Может я и не прав, но рекуперативное торможение должно обеспечивать тормозное усилие достаточное для планового замедления.

Хорошо бы, но такое невозможно. Максимальный тормозной момент реализуется очень просто - КЗ на все фазы. И такой момент пропорционален скорости...

Есть ещё реверсирование, но это - расход энергии, а не приход.

[detoxic]

N-канальный открывается напряжением +14V, с нижним нет проблем, а верхний для поддержания откр. надо
подать напр. Vcc+14V , т.е. в статике это не сделать, только на короткое время заряжаемый через диод конденсатором 47мкф/50V.
Что ограничивает время, а значит и частоту открытия верхнего транзистора, проще использовать p-канальный.
Хотя и защитные диоды будут работать без лишнего открытия транзисторов, но грется. А это примерно 5-10% потери рекуперации.

это вопрос конструкции драйвера ключа, классический бустрепный драйвер решает все вопросы. плюс p канальный обычно хуже по параметрам чем n, не надо усложнять то что можно сделать просто, да и вопрос унификации не самый последний
о каком ограничении по времени и частоте вы говорите?
вообще если говорить о рекуперации как о средстве отбора энергии при замедлении это одно, если говорить как о средстве экстренного торможения это другое
вот пример. пусть есть 1,2кВт трехфазный инвертор, в случае правильного алгоритма управления инвертором он способен качать в обе стороны 1,2кВт. т.е. очевидно что с точки зрения энергетики через контроллер динамику разгона и замедления он может обеспечить одинаковую. но...
пусть будет кпд тс 0,8 (трансмиссия, трение о воздух, о дорогу и бла бла бла)
тогда мы передадим в тс 0,96кВт (1,2*0,8)
при попытке забрать от туда эту энергию мы получим уже 0,77кВт (0,96*0,8)
т.е. взяли от акб 1,2 а вернуть можем лишь 0,77 (в идеале), иначе говоря, получается что динамика торможения будет интенсивнее динамики разгона в 1,5 раза. В реальности работа инвертора и электродвигателя в режиме рекуперации обладает еще меньшим КПД, чем абстрактно взятые 0,8, что ведет к еще большему увеличению разницы динамик разгона и торможения.
В открытых публикациях ЭСМЫ про их испытания ТС с суперами они выложи данные об отношении энергии затраченной на разгон и полученной в результате торможения, это цифры 0,2-0,4. В своих опытах самое лучшее, что получал с коллегами это 0,4, результаты схожи
Что же в сухом остатке? в любом случае рекуперативное торможение с точки зрения качества самого торможения очень эффективно, собственно возврат в акб по энергии практические не превышает - 0,4, но при этом тормозит без мех.тормозов, совсем другое качество движения, экология и т.д.
Ну а про экстренное торможение, то тут надо тормозить механическими тормозами, парашютами и якорями, кому как нравится, не зачем насиловать машину замыканием обмоток самой на себя
да и как часто требуется это торможение экстренное, если вы адекватный водитель
нужно четко разделать рекуперацию и экстренное торможение и не пытаться сделать ее в раз и в одном устройстве.

[AlexPFR]

т.е. взяли от акб 1,2 а вернуть можем лишь 0,77 (в идеале), иначе говоря, получается что динамика торможения будет интенсивнее динамики разгона в 1,5 раза.

Не понял что в данном случае подразумевается под динамикой. Если есть потеря энергии в процессе рекуперации, то можно говорить о том, что работа при разгоне больше, чем работа при торможении. Если под динамикой подразумевается ускорение (положительное при разгоне, отрицательное при торможении), то средняя величина модуля ускорения торможения будет меньше, чем при разгоне. Поскольку ускорение и торможение в данном примере  изменяются во времени, то можно говорить наверно и об интенсивности динамики, как функции ускорения  от времени. Но здесь возникает неопределенность выбора исходной точки сравнения (при минимальной скорости модуль величины ускорения разгона намного выше, чем величины ускорение торможения и наоборот, т.к момент торможения зависит от скорости вращения колеса).

[detoxic]

просто оперируйте энергиями, забрать 0,77кВт это быстрее в 1,5 раза чем выдать 1,2кВт при одной и той же токовой уставке, как это интепретировать - дело ваше

[VladimirA]

Мне кажется мы немного отвлеклись от принципа рекуперации. Нужна она и ли не нужна? Хочю сказать о себе.
У меня два бензиновых мопеда, машина. Очень люблю велосипедные прогулки (мне 50). Когда дорога ровная, нет проблеи!
А когда в гору, а потом на спуск (торможу), так жалко потраченной энергии!
Я считаю не нужны большой емкости АКБ, пусть они принимают эергию при торможении или с горки, а потм помогут мне
забратся на другую горку. Поэтому я считю рекуперацию - компенсацией потраченных усилий наката и спуска с горки
Нужна сила на подъем! МИНИМУМ БАТАРЕЙ!  Т.Е. это помошник в трудный момент!

[Cappy]

Мне кажется мы немного отвлеклись от принципа рекуперации. Нужна она и ли не нужна?

Согласен с вами что мы несколько отвлеклись, но посмею добавить свои 5 копеек.

вот пример. пусть есть 1,2кВт трехфазный инвертор, в случае правильного алгоритма управления инвертором он способен качать в обе стороны 1,2кВт. т.е. очевидно что с точки зрения энергетики через контроллер динамику разгона и замедления он может обеспечить одинаковую. но...

пусть будет кпд тс 0,8 (трансмиссия, трение о воздух, о дорогу и бла бла бла)
тогда мы передадим в тс 0,96кВт (1,2*0,8)

при попытке забрать от туда эту энергию мы получим уже 0,77кВт (0,96*0,8)

Для начала, 0,77 КВт это только мощность на преобразователе, а его КПД тоже не самый хороший. Так что итоговые 0,4 действительно чуть ли не предельная цифра. Но я не о том.
Мне кажется не стоит путать понятие мощности и работы. Ваша выкладка верна в случае именно работы затраченной на разгон и возвращённой в батарею. Но это не мощность А вот что касаемо мощности то через электромеханическую систему с электрическими 1,2КВт и суммарным КПД двига и трансмиссии 0,8 при разгоне действительно механическая мощность 0,96КВт
Но при торможении всё работает наоборот и тут механическая мощность при которой остаётся штатный режим для двига и привода 1,2/0,8=1,5Квт

просто оперируйте энергиями, забрать 0,77кВт это быстрее в 1,5 раза чем выдать 1,2кВт при одной и той же токовой уставке, как это интепретировать - дело ваше

В принципе я вас просто перефразировал, но мне кажется так несколько правильнее  :az:

нужно четко разделать рекуперацию и экстренное торможение и не пытаться сделать ее в раз и в одном устройстве.

И тут я тоже согласен, но есть один ньюансик. При слишкой малой мощности рекуперации её смысл изрядно теряется ибо ветер и трение сами сожрут эту энергию...

[detoxic]

В принципе я вас просто перефразировал, но мне кажется так несколько правильнее  :az:

я сразу предупредил про интерпретацию, во что там будет переведено в мощности или во время, или в ускорения, не важно, в итоге суть одна и та же - от 1,5 раз и выше разница будет между разгоном и торможением, это принципиальный момент, который показывает что торможение будет более динамичным чем разгон, это к вопросу об необходимости ввода понятия экстренного, куда экстреннее если и так тормозим эффективнее чем разгоняемся

При слишкой малой мощности рекуперации её смысл изрядно теряется ибо ветер и трение сами сожрут эту энергию...

тут не ясно что вы хотели сообщить. если тс идет накатом то естественно оно рано или поздно само и остановится из-за тех 20% потерь, но если есть желание замедлиться через рекуперацию управляемо, то какая разница сколько ампер добавиться к тем 20% чтобы повысыть эффективность замедления? рекуперация должна быть управляемой, а это значит я могу и малой мощностью отбирать и на предельно возможной.

[nikvic]

Ваша выкладка верна в случае именно работы затраченной на разгон и возвращённой в батарею.  

Полагаю, они слишком оптимистичны - и дело не только в КПД механики. На сам разгон, т.е. на увеличение кинетической энергии вело, идёт всего лишь %% 10 от энергии, затраченной акком - остальное съедает сопротивление и/или пониженный КПД мотора при быстром разгоне.

Есть ещё одна неприятность: развиваемая генератором мощность пропорциональна квадрату скорости, а КПД регенерации тем ниже, чем большую мощность мы хотим отдать акку (там школьная "парабола").

Это, кстати, частично "обходится" - при наличии переменной трансмиссии.

Так что регенерация, по-моему, целесообразна лишь как довесок к тормозу - если нет  длинных спусков. Таких,  какие бывают в Крыму и Сан-Франциско  

[detoxic]

про 10% вы загнули, да еще как! и какое дело вообще вам до мощности рекуперации? она будет такой какую вы закажете педалью. нет никаких неприятностей
то что зашло в кинетическую, то и пытаемся забрать, в идеале можно вернуть под 60% от затраченного в разгон, но на практике из-за более меньшего КПД при работе двигателя и инвертора в режиме рекуперации, чем просто в двигательном, эта цифра будет на уровне 0,2-0,4 и это цифры не из области "мне кажется" или "я считаю" или "по-моему", а цифры подтверждаемые независимыми источниками, но в любом случае эта цифра условно дается бесплатно чтобы просто ей пренебрегать

Так что регенерация, по-моему, целесообразна лишь как довесок к тормозу - если нет длинных спусков.

нет никаких довесков, нет никаких привязок к профилю местности - это обычная работа обычного преобразователя, только раньше он работал в области плюсовых токов, теперь работает в области отрицательных и создает момент со знаком минус

[nikvic]

про 10% вы загнули, да еще как! и какое дело вообще вам до мощности рекуперации? она будет такой какую вы закажете педалью. нет никаких неприятностей
то что зашло в кинетическую, то и пытаемся забрать, в идеале можно вернуть под 60% от затраченного в разгон, но на практике из-за более меньшего КПД при работе двигателя и инвертора в режиме рекуперации, чем просто в двигательном, эта цифра будет на уровне 0,2-0,4 и это цифры не из области "мне кажется" или "я считаю" или "по-моему", а цифры подтверждаемые независимыми источниками, но в любом случае эта цифра условно дается бесплатно чтобы просто ей пренебрегать

Так что регенерация, по-моему, целесообразна лишь как довесок к тормозу - если нет длинных спусков.

нет никаких довесков, нет никаких привязок к профилю местности - это обычная работа обычного преобразователя, только раньше он работал в области плюсовых токов, теперь работает в области отрицательных и создает момент со знаком минус

Не буду приводить аккуратных расчётов - хотя и могу, ограничусь оценкой. Для 500-ваттника скорость 10м/с - практически предельная, и для 100кг общей массы КЕ=5000Дж.
Формально достаточно 10 сек, но фактически требуется секунд 25, если полный газ - значит, малый КПД до скорости ~7м/с. Вот и прикиньте.

И попробуйте "заказать" мощность рекуперации более  200ватт, когда скорость уже менее 7м/с. Теория здесь жёсткая: противоэдс менее половины от 3/4 (беру КПД=75% в номинале) напряжения акка при том же сопротивлении обмоток. Припомните школьное - про полезную мощность для источника с ЭДС Е и известным внутренним сопротивлением.

[detoxic]

под рекуперацией (регенерацией) понимается работа источника моторной эдс и обмоток двигателя с инвертором в режиме повышающего преобразователя?

[nikvic]

под рекуперацией (регенерацией) понимается работа источника моторной эдс и обмоток двигателя с инвертором в режиме повышающего преобразователя?

Увеличение заряда аккумулятора за счёт уменьшения кинетической и/или потенциальной энергии велосипеда. Впрочем, годится и ураган в корму, и буксир к троллейбусу

[mevial]

Сегодня волею обстоятельств ехал на работу без ебрейка, всё проклял, полз максимум 20км/ч, по льду даже шипами тормозить стрёмно(в наличии только передний механический(в смысле он гидравлический, но тормозит за счёт механического трения) тормоз, МК - заднее). На работе починил ебрейк, другое дело, 35км/ч на этом же грунте без риска. Нравится мне свойство ебрейка не останавливать колесо до конца, даже на льду без шипов тормозить можно, мотает, но совсем чуть-чуть.