Wat is regeneratief remmen?

De eerste twee maanden dat ik met een elektrische auto reed, bleef ik elke keer als ik het gaspedaal optilde naar voren slingeren. Het voelde alsof ik een handleiding vasthield. Het duurde een tijdje om mijn rechtervoet opnieuw te trainen. Als ik nu in een huurauto op benzine rijd, voelt de kust verkeerd aan, alsof de remmen kapot zijn.

Regen is de motor die achteruit draait. Wanneer je versnelt, trekt de motor stroom uit het pakket en laat de wielen draaien. Als je vertraagt, laten de wielen de motor draaien. Motor wordt een generator. De stroom gaat terug naar de accu. Niet ingewikkeld.

Hoeveel energie komt er eigenlijk terug

Marketingafdelingen houden ervan om ongeveer 30% efficiëntiewinst te boeken. De echte wereld is rommeliger. Ik heb -gegevens van mijn Model 3 geregistreerd gedurende zes maanden tijdens mijn woon-werkverkeer in Atlanta. Gemengde snelweg- en bovengrondse straten, matig verkeer. Regen recupereerde ongeveer 18% van de energie die ik erin stopte. Geen 30.

Rijden in de stad doet het beter. Stop and Go betekent meer remgebeurtenissen. Een maatje die voor Amazon bezorgt in een Rivian busje ziet 25% of meer. Hij stopt voortdurend. Bij een snelheid van 110 km/uur op de snelweg raak je nauwelijks de remmen aan. Regen doet daar bijna niets voor u.

Het getal van 30% komt uit ideale testcycli. Herhaalde stops vanaf 100 km/uur met maximale regeneratie. Niemand rijdt zo.

Rijden in de bergen is een uitzondering. Toen ik afgelopen herfst uit Asheville kwam, zag ik de batterij stijgen van 54% naar 71% over een afdaling van ongeveer 65 kilometer. Dat voelde als vrije energie. Natuurlijk heb ik het verbrand terwijl het omhoog ging.

Het probleem van koud weer

Dit is het onderdeel dat niemand goed uitlegt voordat je een EV koopt.

Lithiumcellen houden er niet van om lading te accepteren als ze koud zijn. De ionen bewegen te langzaam. Forceer stroom in een koude cel en je krijgt lithiumbeplating op de anode. Blijvende schade. Het BMS stopt dus met regen als de verpakking koud is.

Hoe koud? Verschilt per fabrikant. Mijn auto doodt feitelijk regen onder de 20 graden F. Tussen 20 en 45 graden F is het verminderd, misschien met de helft van de kracht. Het voelt alsof de remmen niet meer werken zodra je dit voor het eerst ervaart. Je trapt het pedaal in en verwacht een sterke vertraging en de auto rolt gewoon. De wrijvingsremmen vangen je op, maar er is een mentale kloof.

Tesla heeft een preconditioningfunctie toegevoegd die de batterij verwarmt als je de navigatie instelt op een Supercharger. Werkt prima voor DC snelladen. Doet niets voor uw ochtend-woon-werkverkeer, omdat de rugzak nog steeds koud is als u vertrekt. Sommige eigenaren laten de cabineverwarming vóór vertrek 20 minuten aanstaan, alleen maar om de accu op te warmen. Verspilt energie om energie te besparen. De wiskunde werkt niet altijd.

Hyundai en Kia lijken dit beter te hebben bedacht. De Ioniq 5 maakt agressiever gebruik van batterijverwarming. Eigenaren in Minnesota melden bruikbare regen tot lagere temperaturen dan Tesla. Het kan een scheikundig verschil zijn, het kan software-afstemming zijn. Kia wil het niet zeggen.

Volle batterij, geen regen

Laad op tot 100% en rijd bergafwaarts. Waar gaat de regenenergie naartoe?

Nergens. Het BMS blokkeert het. Batterij is vol. Een volle lithiumcel kan niet meer worden opgeladen zonder schade. De auto dumpt dus de extra belasting op de wrijvingsremmen. Of bij sommige voertuigen verdwijnt het via een weerstand in de vorm van warmte. Hoe dan ook, je verliest de energie.

Ik heb dit op de harde manier geleerd toen ik een skigebied verliet. De avond ervoor tot 100% opgeladen om het bereik te maximaliseren. We gingen 12 mijl met een helling van 7% naar beneden. Regen was eigenlijk de hele afdaling afwezig. Ik reed harder op de wrijvingsremmen dan ik wilde. De maandverbanden werden heet genoeg om te gaan ruiken.

Begin uw bergtochten met 80% of minder als er in het begin sprake is van aanzienlijke afdalingen. De forums staan ​​vol met mensen die dit ontdekt hebben nadat ze op de rem hadden gezeten.

Sommige nieuwere voertuigen zijn hier slimmer in. De Lucid Air zal de lading daadwerkelijk onder de 100% houden als hij via de navigatie weet dat er een lange afdaling op komst is. Zou standaard op iedere EV moeten zijn. Dat is het niet.

Beschadigt Regen de batterij op lange termijn?

Kort antwoord: waarschijnlijk niet.

De laadpulsen van de regeneratie zijn kort. Een halve seconde tot misschien tien seconden. Dan een kloof. Dan nog een puls. Dit aan-uit-patroon verschilt van het aansluiten op een oplader en een uur lang constante stroom leveren.

Sommige onderzoekers van NREL publiceerden in 2022 gegevens die erop wijzen dat gepulseerd opladen mogelijk zelfs zachter is voor cellen dan constante stroom. Tijdens de rustperioden kunnen lithiumionen zich binnen de elektrode herverdelen. Minder concentratiegradiëntstress. Het artikel ging niet specifiek over regen, maar de ladingsprofielen zijn vergelijkbaar.

Vlootgegevens van taxibedrijven met Model 3's in New York laten geen meetbaar verschil in degradatie zien tussen chauffeurs met een hoog-verbruik en een laag-verbruik. De gezondheid van de bagage op 240.000 km varieerde meer met de DC-snellaadfrequentie en het klimaat dan met regengewoonten. De steekproefgrootte bedroeg echter slechts ongeveer 40 auto's. Niet overtuigend.

Ik heb hierover met een paar batterij-ingenieurs gesproken. De consensus lijkt te zijn dat de regeneratiestroomniveaus binnen de veilige continue classificatie voor moderne EV-cellen vallen. Een pakket van 75 kWh dat een regeneratiepuls van 50 kW krijgt, is slechts 0,67 °C. Dat is niets. Je telefoonoplader bereikt waarschijnlijk 1C.

Het ding dat lithiumbatterijen doodt, is hitte en tijd bij hoge lading. Regen draagt ​​ook niet veel bij. Het vermindert in ieder geval de blootstelling aan de top--SOC's door energie terug te winnen waarvoor u anders een stopcontact zou moeten aansluiten.

Eén pedaal versus gemengd

Met één pedaal rijden betekent een krachtige regeneratie zodra u het gaspedaal loslaat. U kunt door de stad rijden zonder het rempedaal aan te raken, behalve bij volledige stops. BMW i3 was hierin een pionier. Tesla heeft het gekopieerd. De meeste EV’s bieden het nu als optie aan.

Gemengde systemen voelen meer aan als een normale auto. Uitrollen als u opstijgt, regen alleen als u op de rem drukt. De auto combineert regeneratief remmen en wrijvingsremmen naadloos. Je voelt de overgang niet.

Welke is beter? Hangt ervan af waar je om geeft.

Eén pedaal recupereert meer energie. Eenvoudige natuurkunde. Je vertraagt ​​met regen over een langere afstand. In de gemengde modus wordt het vrijloopgedeelte verspild aan luchtweerstand en rolwrijving.

Blended is makkelijker voor passagiers. Mijn vrouw wordt wagenziek als ze met één trap rijdt. Het constante accel-decel-accel-decel stoort haar. Als zij in de auto zit, schakel ik over naar de blended modus. Soepeler rijden, minder regen, iedereen is gelukkiger.

De levensduur van de remblokken is aanzienlijk beter met één pedaal. Ik heb 48.000 mijl op de originele remblokken staan ​​en ze zien er nauwelijks versleten uit. Een monteur vertelde me dat hij Tesla's 100,000+ mijl heeft zien rijden op de eerste set remblokken. De pads werken in principe alleen tijdens de laatste paar kilometer per uur van een stop en in panieksituaties. Nadeel is dat de rotoren door niet-gebruik oppervlakteroest kunnen ontwikkelen. Sommige dealers raden aan af en toe hard te remmen om ze schoon te maken.

De rare randgevallen

Het regengedrag bij zeer lage snelheden varieert enorm tussen fabrikanten.

De meeste EV's vervagen hun herstel onder ongeveer 8 km/uur. De motor kan bij wandeltempo geen bruikbare stroom genereren. Wrijving neemt het over. Maar het overgangspunt en hoe soepel het aanvoelt, verschilt.

De Porsche Taycan heeft de soepelste regeneratie bij lage snelheid die ik ooit heb meegemaakt. Audi e-tron GT ook, hetzelfde platform. Er is daar iets met Duitse techniek aan de hand. Tesla is redelijk, maar niet zo gepolijst. Sommige van de goedkopere EV’s voelen schokkerig aan in die overgangszone. De Chevy Bolt kreeg hier al vroeg klachten over. Latere software-updates hielpen.

Tractiecontrole-interacties worden interessant op gladde oppervlakken. Regen oefent alleen remkracht uit op de aandrijfwielen. Op een EV met achter-aandrijving betekent dit dat de achterremmen alleen door regeneratie worden gebruikt. Als je tijdens het afremmen ijs raakt, kan de achterkant eruit stappen. De meeste stabiliteitscontrolesystemen zullen de regeneratie onderbreken als ze slip detecteren. Sommigen doen het beter dan anderen.

Ik heb nog nooit een probleem gehad, maar ik heb verhalen gelezen van eigenaren van vroege Model S die in de sneeuw ronddraaiden toen de agressieve regen de tractie aan de achterkant overweldigde. Tesla zou dit in latere software beter hebben afgestemd. Moeilijk te verifiëren.

Kortom

Regen is een van de daadwerkelijke voordelen die EV’s hebben ten opzichte van verbranding. Je krijgt energie terug die anders remstof en hitte zou worden. De winsten in de echte wereld zijn minder dan de brochures beweren, maar nog steeds betekenisvol, vooral in het stop-and-go-verkeer.

Het koude weer en de volledige batterijbeperkingen zijn reëel en vervelend. Plan er omheen of leef met verminderde efficiëntie. De afweging voor het niet kopen van gas is het omgaan met de eigenaardigheden van de batterijchemie.

Het duurt ongeveer een maand om je rijstijl aan te passen. Daarna voelt het normaal. Teruggaan naar een benzineauto voelt primitief. Dat is de regenhaak.