Controlando la “cantidad” de frenado regenerativo (¿par de retroceso variable?)

La cantidad de torque que genera un motor depende de la corriente que fluye a través de él. Controla la corriente, y tú controlas el par.

Puede controlar la corriente al acelerar usando su controlador de aceleración estándar.

Cuando se frena de forma regenerativa, el controlador que carga la batería desde la potencia generada por el motor está programado para extraer una corriente pequeña o grande de los motores, generando un par de frenado pequeño o grande.

El par máximo que puede generar un motor depende de la corriente máxima que esté preparado para pasar a través de él. Hay varios límites en la corriente del motor. Entre los límites que limitan directamente la corriente, no debemos desmagnetizar el motor, arrancar los devanados o romper el eje. Un límite indirecto es la temperatura máxima del motor. Tendrá una corriente nominal continua, que puede funcionar todo el día sin sobrecalentarse, perdiendo calor continuamente a través de su ventilación. Esta corriente será un orden de magnitud inferior a los otros límites directos, por lo que se puede ejecutar a más de eso por un tiempo limitado. Por ejemplo, podría funcionar en continuo + 50% durante unos minutos, + 100% durante un minuto, absorbiendo el exceso de calor elevando la temperatura del motor.

No sé si los sistemas disponibles comercialmente hacen uso de esto, pero si fuera un diseñador automotriz eléctrico, ciertamente lo haría. Al conducir, especialmente si sube una colina, no hay límite en cuanto al tiempo que se requeriría, por lo que debe limitar la corriente nominal continua del motor. Al frenar, sabemos la cantidad máxima de energía que vamos a tener que manejar, por lo que podemos permitirnos operar el motor en una sobrecarga limitada en el tiempo y detenernos con una potencia más alta de la que utilizaríamos para el motor.

La forma en que está programado el control de su vehículo para 'controlar su vehículo' es simplemente un problema de software / usabilidad, funcionará, pero está programado para funcionar. Como conductor, preferiría bajar el acelerador para equipararse a una potencia no aplicada, a un frenado no aplicado, lo que algunas personas denominan deslizarse. La presión sobre el pedal del freno debe controlar el par de frenado, para que conduzca como lo hacen todos los demás vehículos. Obviamente, habría una seguridad significativa y la ingeniería de UX para determinar exactamente cómo se vinculó mecánicamente el pedal del freno a los frenos de fricción y controlar los frenos de regeneración, pero eso no cambia la física del motor y su control de corriente.

Tu comprensión de poder es incorrecta. Energía se almacena dentro de una masa en movimiento, no de energía. El poder es energía dividida por el tiempo. Por lo tanto, puede desacelerar rápidamente (alta potencia) o lentamente (baja potencia).

Tomemos un ejemplo simple: un tranvía de los años veinte. Uno de los arreglos más sencillos de conducción eléctrica. Tiene un motor de CC de serie y algunas resistencias en el techo para frenar.

Digamos que tenemos una energía de 50kW almacenada en la masa en movimiento del automóvil. Los frenos resistivos pueden tomar hasta 10kW sin sobrecalentarse. Por lo tanto, al utilizar el freno eléctrico a plena potencia, deberíamos poder detener el automóvil en cinco segundos. Está bien, pero: ¿podemos emplear eso?

La potencia mecánica es el par motor multiplicado por la velocidad de la unidad

$$ P \ sim M \ cdot n $$

pero ¿cuál es la relación par / velocidad? Afortunadamente, la conducción de un tranvía de los años 20 tiene una característica de par / velocidad que es aproximadamente una curva hiperbólica.

$$ M \ sim \ frac {1} {n} $$

El par es muy alto a bajas velocidades y bajo a velocidades más altas. Esto es muy práctico tanto para acelerar como para frenar. Entonces, la potencia a la que podemos frenar es

$$ P \ sim \ frac {1} {n} \ cdot n = 1 $$

Entonces, sí: podemos frenar el tranvía con una potencia constante, mientras que el par es el inverso de la velocidad de conducción momentánea. Y eso es cierto para cualquier poder. Lo único que hacemos al cambiar la resistencia de frenado es escalar la curva de desaceleración.

Para otra unidad, primero tenía que mirar la característica M / n y luego deducir la potencia para acelerar la relación. Pero esta curva es muy común para los vehículos eléctricos porque es muy favorable, lo que hace posible hacer un uso completo de la potencia nominal del equipo a todas las velocidades.