Многие схемы нагрузки высокой мощности с нагрузочным шкафом громоздки, тяжелы, дороги, неудобны в установке и так далее.Нагрузочный резистор EAK с суперводяным охлаждением поможет вам решить проблему большой мощности, небольшого размера, дешевизны и многих других преимуществ.
Кроме того, как в электрических, так и в гибридных автомобилях рекуперативное торможение является очень эффективным способом восстановления энергии путем зарядки аккумулятора, но иногда оно восстанавливает больше энергии, чем может выдержать аккумулятор.Это особенно актуально для больших транспортных средств, таких как грузовики, автобусы и внедорожная техника. Эти автомобили начинают свой длительный спуск с горы почти сразу же, как только аккумуляторы полностью заряжены.Вместо того, чтобы подавать избыточный ток на батарею, решение состоит в том, чтобы направить его на тормозной резистор или набор тормозных резисторов, которые используют сопротивление для преобразования электрической энергии в тепловую и выводят тепло в окружающий воздух. Основная цель системы — Чтобы сохранить эффект торможения, одновременно защищая батарею от перезарядки во время рекуперативного торможения, а рекуперация энергии является полезным стимулом. «После активации системы есть два способа использования тепла», — говорится в EAK.«Один из них — это предварительный нагрев аккумулятора.Зимой аккумулятор может нагреться настолько, что может повредить его, но система может предотвратить это.Вы также можете использовать его для обогрева салона».
Через 15-20 лет торможение, где это возможно, будет рекуперативным, а не механическим: это создает возможность хранить и повторно использовать энергию рекуперативного торможения, а не просто рассеивать ее в виде отработанного тепла.Энергия может храниться в аккумуляторе автомобиля или во вспомогательной среде, такой как маховик или суперконденсатор.
В электромобилях способность DBR поглощать и перенаправлять энергию помогает при рекуперативном торможении.Регенеративное торможение использует избыточную кинетическую энергию для зарядки аккумулятора электромобиля.
Это происходит потому, что двигатели электромобиля могут работать в двух направлениях: один использует электричество для приведения в движение колес и перемещения автомобиля, а другой использует избыточную кинетическую энергию для зарядки аккумулятора.Когда водитель снимает ногу с педали газа и нажимает на тормоз, двигатель сопротивляется движению автомобиля, «переключает направление» и начинает повторно вводить энергию в батарею. Таким образом, рекуперативное торможение использует двигатели электромобиля в качестве генераторов, преобразуя потерял кинетическую энергию в энергию, запасенную в аккумуляторе.
В среднем эффективность рекуперативного торможения составляет от 60% до 70%. Это означает, что около двух третей кинетической энергии, теряемой во время торможения, может быть сохранено и сохранено в аккумуляторах электромобилей для последующего ускорения, что значительно повышает энергоэффективность автомобиля и продлевает срок службы аккумулятора. .
Однако рекуперативное торможение не может работать в одиночку.DBR необходим для того, чтобы сделать этот процесс безопасным и эффективным.Если аккумулятор автомобиля уже заряжен или система выходит из строя, лишней энергии некуда рассеиваться, что может привести к выходу из строя всей тормозной системы.Поэтому устанавливается DBR для рассеивания этой избыточной энергии, которая не подходит для рекуперативного торможения, и безопасного рассеивания ее в виде тепла.
В резисторах с водяным охлаждением это тепло нагревает воду, которую затем можно использовать в другом месте автомобиля для обогрева кабины автомобиля или для предварительного нагрева самой батареи, поскольку эффективность батареи напрямую связана с ее рабочей температурой.
Тяжелый груз
DBR важен не только в общей тормозной системе электромобиля.Когда дело доходит до тормозных систем для тяжелых электрических грузовиков (HGV), их использование добавляет еще один уровень.
Тяжелые грузовики тормозят иначе, чем автомобили, потому что они не полностью полагаются на рабочие тормоза для замедления.Вместо этого они используют вспомогательные или выносливые тормозные системы, которые замедляют автомобиль вместе с дорожными тормозами.
Они не перегреваются быстро во время длительных спадов и снижают риск выхода из строя тормозов или отказа тормозов на дороге.
В тяжелых электрических грузовиках тормоза являются рекуперативными, что сводит к минимуму износ дорожных тормозов и увеличивает срок службы аккумулятора и запас хода.
Однако это может стать опасным, если система выйдет из строя или аккумуляторная батарея заряжена не полностью.Используйте DBR для рассеивания избыточной энергии в виде тепла и повышения безопасности тормозной системы.
Будущее водорода
Однако DBR играет роль не только в торможении.Мы также должны рассмотреть, как они могут оказать положительное влияние на растущий рынок электромобилей на водородных топливных элементах (FCEV). Хотя FCEV может оказаться невозможным для широкого внедрения, технология уже существует и, безусловно, имеет долгосрочные перспективы.
FCEV питается от топливного элемента с протонообменной мембраной.FCEV объединяет водородное топливо с воздухом и закачивает его в топливный элемент для преобразования водорода в электричество. Попав внутрь топливного элемента, он запускает химическую реакцию, которая приводит к извлечению электронов из водорода.Эти электроны затем генерируют электричество, которое хранится в небольших батареях, используемых для питания транспортных средств.
Если водород, используемый для их питания, будет производиться из электроэнергии из возобновляемых источников, в результате получится полностью безуглеродная транспортная система.
Единственными конечными продуктами реакции топливных элементов являются электричество, вода и тепло, а единственными выбросами являются водяной пар и воздух, что делает их более совместимыми с запуском электромобилей.Однако у них есть некоторые эксплуатационные недостатки.
Топливные элементы не могут работать при больших нагрузках в течение длительного периода времени, что может вызвать проблемы при быстром ускорении или торможении.
Исследования функции топливного элемента показывают, что когда топливный элемент начинает ускоряться, выходная мощность топливного элемента постепенно увеличивается до определенной степени, но затем она начинает колебаться и снижаться, хотя скорость остается той же.Эта ненадежная выходная мощность представляет собой проблему для автопроизводителей.
Решение состоит в том, чтобы установить топливные элементы для удовлетворения более высоких требований к мощности, чем необходимо.Например, если для FCEV требуется 100 киловатт (кВт) мощности, установка топливного элемента мощностью 120 кВт обеспечит постоянную доступность как минимум 100 кВт необходимой мощности, даже если выходная мощность топливного элемента снизится.
Выбор этого решения требует, чтобы DBR устранял избыточную энергию, выполняя функции «группы нагрузки», когда она не нужна.
Поглощая избыточную энергию, DBR может защитить электрические системы FCEV и позволить им очень хорошо реагировать на высокие требования к мощности, а также быстро ускоряться и замедляться, не сохраняя избыточную энергию в аккумуляторе.
Автопроизводители должны учитывать несколько ключевых конструктивных факторов при выборе DBR для электромобилей.Для всех транспортных средств с электроприводом (будь то аккумуляторные или топливные элементы) основным требованием к проектированию является максимально легкий и компактный размер компонентов.
Это модульное решение, означающее, что до пяти блоков можно объединить в один компонент для удовлетворения требований к мощности до 125 кВт.
Используя методы водяного охлаждения, тепло можно безопасно рассеивать без необходимости использования дополнительных компонентов, таких как вентиляторы и резисторы с воздушным охлаждением.
Время публикации: 08 марта 2024 г.