电动汽车的再生制动是如何工作的?

顾名思义，再生制动可以让电动或混合动力汽车在减速时再生电力。减速或停止一辆汽油驱动的汽车需要刹车片夹紧附在车轮上的圆盘。在电动汽车(ev)中，再生制动是由电动机执行的，而不是由制动器。这使得电动汽车驾驶员能够练习“单踏板驾驶”，以最低限度使用刹车，减少磨损。再生制动在城市驾驶中特别有用，因为在城市中，走走停停的交通增加了盘式刹车的压力。

它是如何工作的

在燃气汽车中，制动导致能量很多。摩擦引起热量，热量逸出到大气中。摩擦制动也磨损制动垫，磨损的细颗粒是大约20％的PM 2.5交通污染的来源，颗粒物质与阴性健康结果相关。在电动车辆中，再生制动可降低PM 2.5污染的水平，并在混合动力汽车中，“REGEN”也降低了燃料消耗和温室气体排放。

在再生制动中，当电动汽车司机松开油门踏板时，电池到电机的电流就会停止。然而，马达的旋转部分(转子)仍然随着仍在行驶的汽车的轮子旋转。如果没有电池源源不断的电流，电机就会变成发电机，将旋转转子的动能送入电池，而转子上的阻力会使车辆减速。

电动汽车确实有盘式刹车，但使用频率较低。在许多情况下，它们仍然是必要的——作为备用，以防电机故障，或以比再生制动更快的速度使车辆减速。在一定的速度(称为阈值速度)以下，发电机的扭矩(或旋转力)不足以提供100%的制动功率，因此盘式制动器利用摩擦功率使车辆完全停止。而在较高的速度下，突然刹车可能会粉碎传动轴，破坏电机，或造成其他灾难性的损坏，所以使用摩擦盘刹车。车辆中的电子设备利用“扭矩混合”在摩擦制动和再生制动之间找到适当的平衡。电动汽车司机很少注意到这一点。

储存了多少能量?

瑞士的公司正在发展电车这可以产生比它的用力更多的电力。为什么普通电动车辆不能通过再生制动产生更多的电力，而不是开车时消耗？如果假设，使用5千瓦时（kWh）的EV驱动器从0到60加速，然后减速（不使用制动踏板）从60英里/小时到（几乎）0，车辆不应该重新获得所有这些5千瓦日？

基本物理学说不。虽然电动车比将燃料转换为动能的气动，但并非所有5千瓦时都从电池发送到电机。其中一些被丢失（例如，从道路上的车轮摩擦），作为振动，作为声能，作为空气动力学阻力，作为用于运行汽车电子或加热/冷却系统的能量，以及在基本的热力学中将一种能量转化为另一个能量的过程。

假设，如果这5千瓦时中的四分之三转化为动能，加速到60英里/小时，再生制动能再生3.75千瓦时吗?唉，同样的能量在加速过程中因热量、声音等而损失，在减速过程中也会损失，就像一辆汽车在平坦的路面上挂上空挡，最终会停下来一样。同样，在从动能到电能再到化学能(储存在电池中)，再回到电能和动能的来回转换过程中，会损失一些能量。

再生并存储在电池中的电量也取决于车辆具有，电池温度的电子和电容器的类型，以及电池已经有多完整。例如，当电池已经满满的容量时，没有存储更多电子的地方。总而言之，研究表明，在制动时，汽车的动能大约50％的汽车动能可用于稍后再次加速汽车。然而，通过现实世界驾驶的轶事证词通过再生制动报告了15％至32％的能量恢复。

那么瑞士卡车如何产生比消耗更多的能量？只需乘坐山丘空洞，爬上山丘。其货物中体现的引力势能增加了可用于转换成电池能量的能量。

使用再生制动的时间和地点

虽然混合电动丰田普锐斯是第一个使用再生制动的商业成功的汽车，但该技术并不新鲜。1967年，美国汽车汽车公司推出了一辆不合说的电动汽车，AMC Amitron，令人印象深刻的150英里和再生制动。然而，在电气和混合动力车之前，在科学和工程圈中讨论了再生制动，在20世纪的第一个十年的电车通道上使用^TH.世纪，以及20世纪30年代，斯堪的纳维亚等铁路等铁路。如今，日本高效的Maglev火车和法国的TGVS使用再生制动，以及世界各地的大多数电动火车和地铁系统。越来越流行的电动自行车（E-Bikes），滑板车和滑板也使用再生制动，效率为4％至5％。

然而，在公路运输车辆中，再生制动几乎是电动和混合动力汽车的独家制动。根据定义，内燃机不是再生的：能量流仅是一方面的。Mazda 3是使用再生制动的少数气体动力车辆之一，在这种情况下仅为汽车的辅助电子功能供电。

在现代电动和混合动力汽车中，使用再生制动在高速和长时间下坡时更有益，因为可以转换更多的动能。然而，在走走停停的城市交通中，与减少摩擦式制动器的磨损相比，再生制动的好处在于回收的能量更少，而摩擦式制动器反过来又减少了颗粒物污染的排放。在社会层面上，再生制动的健康后果甚至可能超过经济或气候效益。

再生制动前景

再生制动是一种成熟的技术，拥有超过一个世纪的使用，但随着电动汽车的普及和其他形式的电子流动性，研究仍在继续优化其效率。电池固有地收取比放电电力更慢，但提高电池充电的速率将增加再生制动可以存储的能量。在制动系统中使用超级电容器的改进是改善能量储存速率的另一个研究途径。

在司机的所有机动车辆法律中，司机必须服从，当涉及再生制动时，没有与热力学的前两个定律一样重要。能量既不能创造也不能被破坏，而能量丢失，因为它从一种形式转换为另一个形式。持续的研究可以减少制动过程中的能量损失，以使电动汽车更有效，更经济，更加环保。