Что такое рекуперация мотор колеса

50% покупателей ищут самые дешевые наборы МК (мотор-колеса), при этом хотели бы иметь возможность рекуперации (возвращения части энергии при торможении или движении с горы) — раньше это было не возможно, так как существует большая разница между безредукторными МК и мотор-колесами свободного хода:

Напомним, что при появлении на Свет Божий, мотор-колеса представляли собой простую конструкцию из неподвижно закрепленного ротора с обмотками и статора из постоянных неодимовых магнитов, вращающегося вокруг него:

Это были и остаются самые простые МК, в них всегда есть движущее магнитное поле и в любой момент они могут превратиться в генератор — достаточно подключить обмотки к нагрузке. Однако, они являются довольно дорогими! А всё из-за того, что их приходится делать мощными, а следовательно и тяжелыми. Ведь во время старта с места, такому мотору приходится сдвигать с места велосипед и велосипедиста (общим весом часто более 100кг) — единственным помощником тут может быть высокий момент (мощность) и плечо, созданное удалением магнитов от оси колеса (вот и приходится увеличивать это расстояние как можно больше, от чего эти колеса такие громоздкие!).

Второй недостаток безредукторных колес в том, что магнитики двигаясь мимо стального сердечника (даже если бы медных обмоток совсем не было) всегда притягиваются к нему, как бы «цепляясь» и вызывают сопротивление вращению! Беда-то эта вроде бы была не большая, пока не появились колеса следующего поколения, со встроенным редуктором — конструкция видна на картинке справа.

Тут, с помощью компактного планетарного редуктора плечо увеличили сразу в 10 раз — огромный выигрыш во всем, кроме «беды с цепляющимися магнитиками», т.к. и беда эта выросла сразу в 10 раз! Тем не менее, плюсы были огромны — вес колеса удалось снизить более чем в два раза, мощность на старте теперь не требовалась, так что и её снизили в несколько раз, а это позволило получить впечатляющую дальность пробега без дозарядки!

В общем, конструкторы вопрос решили просто — добавили во все редукторные МК обгонную муфту (фривил), по типу того, что стоит в заднем колесе любого велосипеда. Это позволяет вращаться редукторному колесу без сопротивления качению, если крутить его за обод, то редуктор и магнитики внутри него будут стоять неподвижно!

Это решение имеет одни плюсы, кроме того минуса, что на редукторном велосипедном мотор-колесе нельзя реализовать электрический тормоз или рекуперативные схемы, при езде под горку, скажем.

Однако, жизнь не стояла на месте, батарейки увеличивали емкость и иногда дешевели, с каждым годом возрастал пробег на одной зарядке, особенно, с появлением буквально «на каждом углу» недорогих литий-ионных аккумуляторов — почти совсем исчез риск движения без аккумуляторов на одних только педалях и конструкторы снова вернулись к идеи рекуперации на редукторных колесах, правда, в несколько таком «интеллектуальном» виде! Суть его в том, что можно автоматически дозировать то усилие, которым МК помогает человеку «крутить педали», либо немного притормаживать (и возвращать энергию в аккумулятор) в те моменты, когда велосипедист тормозит или двигается накатом:

В принципе, идея проиллюстрирована на рисунке, смысл её в том, чтобы слегка помогать на старте и при движении (допустим PAS= 1:1), при сильной нагрузке, ускорении или движении в гору — помогать «на все деньги» (PAS= 1:2), при торможении с большой скорости или с горки — максимальный отъём мощности для регенерации. Ну, а при движении накатом, можно притормаживать электрическим тормозом в полсилы!

Для технической реализации этого плана достаточно было иметь перестраиваемый PAS и две разных тормозных рукоятки (нажмешь одну — максимальное торможение, нажмешь другую — средний уровень регенерации, четыре ампера или около того) и, самое главное, РЕДУКТОРНЫЙ ХАБ БЕЗ ОБГОННОЙ МУФТЫ!

Читайте также: Хонда аккорд ремонт мотора

Как говорится, «свято место пусто не бывает», пробел в рынке взялась заполнить японская компания Sanyo — настоящий титан, мегакарпарация на рынке электроники, выпускающая всё от микросхем до невообразимого количества готовых устройств, в том числе электровелосипедов под собственным брендом! Имея опыт производства хабов для электровелосипедов (например, вот один из оригинальных хабов с накручивающейся крышкой и двойным планетарным редуктором) инженеры Sanyo не просто убрали муфту, но и серьезно уменьшили вес и размер хаба — он ощутимо меньше тех, что продают конкуренты и легче их на 800 грамм! Сухой вес нового хаба всего 2340 грамм:

Было это в далеком в 2009 году, выпускался этот хаб и продавались велосипеды Sanyo только на внутреннем японском рынке. Затем, через пару лет, подобные велосипеды стали продавать в Европе и США, а с конца 2012 года этот хаб Sanyo можно купить в России, в нашем интернет-магазине!

Кроме способности генерировать электроток, этот хаб обладает другим достоинством для конструктора-самодельщика, его можно переворачивать и ставить выход проводов как в левую, так и в правую сторону! Пусть это и требуется не так часто, особенно для переднего колеса (а этот электрохаб не имеет ревизии для заднего колеса), но иногда может потребоваться именно эта его возможность!

В заключении хочется отметить, что МК Sanyo выполнены с непревзойденным качеством, отлично уравновешены, очень тихи в работе и, вероятно, будут обладать огромным сроком службы, в силу качества их изготовления. В общем, приятно держать в руках и даже жалко такую красоту ставить на велосипед! ))))

Видео:Сравниваю рекуперацию и электро тормоз | прямой приводСкачать

Электрические велосипеды с регенеративным торможением

Системы рекуперативного торможения получили широкое распространение на электрических и гибридных автомобилях. Они встречаются и на электрических велосипедах, хотя и существенно реже. Как работает регенеративное торможение? Очень просто. Электрический мотор гасит кинетическую энергию движения автомобиля, вырабатывая при этом электричество, которое запасается в аккумуляторах. Благодаря энергии рекуперативного торможения увеличивается эффективность электрического велосипеда и расстояние, проезжаемое на одной зарядке аккумуляторов. Именно благодаря системе рекуперативного торможения у Toyota Prius расход топлива не зависит от режима езды — едете ли вы по городу с постоянными остановками или мчитесь по шоссе.

Система рекуперативного торможения на электрических велосипедах устроена гораздо проще, чем на автомобиле. Электровелосипед с регенеративным торможением может только включать и выключать эту функцию. Обычно тормозной мощности электромотора недостаточно и параллельно приходится задействовать обычные тормоза. На электрическом велосипеде регенерация активируется при мягком нажатии на тормозную ручку. При этом можно ощутить, как задействуется система рекуперативного торможения. Если надавить на ручку посильнее, то включаются обычные тормоза. На данный момент система рекуперативного торможения, способная регулировать тормозное усилие, реализована исключительно на электрических велосипедах BionX.

Видео:Рекуперация мотор колеса. Рекуперация на электровелосипеде. Подключение рекуперации.Скачать

Эффективность системы рекуперативного торможения на велосипеде.

Эффективность использования энергии системы регенеративного торможения зависит от от вашего стиля езды и обилия спусков и подъёмов на маршруте движения. Чем чаще вы останавливаетесь и чем энергичней вы любите тормозить, тем больший эффект вы получите. В среднем система регенеративного торможения даёт увеличение эффективности на 5 — 20%. Среднестатистический велосипедист на среднестатистическом маршруте на одной зарядке аккумуляторов может проехать примерно на 10% большее расстояние.

Видео:Рекуперация на электровелосипедеСкачать

Накат электровелосипеда с регенеративным торможением.

Система рекуперативного торможения на электрическом велосипеде создает дополнительное сопротивление, даже тогда, когда тормоза не используются, так как двигатель постоянно подключён к трансмиссии велосипеда. Двигатель постоянно вращается, даже во время спуска. Это дополнительное сопротивление немного снижает накат велосипеда, но настолько незначительно, что вы вряд ли его почувствуете во время езды и оно никак не скажется на общей эффективности. Положительный эффект от системы регенерации энергии превышает отрицательный эффект дополнительного сопротивления.

Читайте также: Чем опасна лодка с мотором

Видео:Сколько энергии даёт рекуперация, тест с ваттметром электровелосипедаСкачать

Влияние рекуперативного торможение на износ тормозов.

Применение рекуперативного торможения позволяет существенно снизить износ тормозов, а также их нагрев во время продолжительных спусков. Кроме того рекуперативное торможение работает плавно и не издаёт лишнего шума. И что немаловажно, вы тратите энергию на подзарядку аккумулятора, а не на нагревание окружающего пространства, как это происходит в случае с обычными тормозами.

Видео:Почему нет рекуперации в редукторном моторе Рекуперация на электровелосипедеСкачать

На какие велосипеды можно установить систему рекуперативного торможения.

Систему рекуперативного торможения можно установить практически на любой велосипед. Её нельзя установить на велосипеды с планетарной передачей, чему препятствует наличие трещотки. На электровелосипеды с двигателями Mid также можно установить систему рекуперации, хотя сделать это будет сложнее.

Видео:Рекуперация мотор-колеса гироскутераСкачать

Насколько сложно производителю оборудовать свои велосипеды системами рекуперативного торможения?

Ни один электрический велосипед Pedego не оборудован системой рекуперативного торможения… жаль!

Установить рекуперативное торможение на велосипеды без планетарной передачи достаточно просто. Удивительно, что лидеры рынка электрических велосипедов, создавшие популярные модели с прямым приводом, так и не смогли оборудовать их системами регенеративного торможения. Так, например, ни один электрический велосипед Pedego не имеет встроенной системы регенеративного торможения. Если бы это было слишком сложно или дорого, но нет — установка системы рекуперации обойдётся компании не более, чем в 10 долларов. Для этого требуется всего лишь немного доработать контроллер.

Электрические велосипеды с регенеративным торможением отличаются только схемой контроллера. Никакую дополнительную электропроводку устанавливать не требуется.

Видео:ЧЕМ ОПАСНА РЕКУПЕРАЦИЯ и КАК ПОЛУЧИТЬ 220В с МОТОР-КОЛЕСА. ВЕЛОГЕНЕРАТОР из ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДА.Скачать

Модели электрических велосипедов с рекуперативным торможением.

Хотя большинство современных электрических велосипедов оснащается компактными редукторными электродвигателями, но системы регенеративного торможения встречаются нечасто. Приятным исключением являются электровелосипеды на базе комплекта BionX: Ohm, Smart, Grace, Trek, и т. д.

Хотя установить рекуперативное торможение на электровелосипед с редукторным мотором достаточно просто, но только несколько компаний смогли освоить выпуск таких велосипедов. Большинство высококачественных электрических велосипедов с прямым приводом имеют встроенную систему регенеративного торможения:

Электрические велосипеды Stromer St1 и Magura Hydraulic Brakes.

Электровелосипеды Smart Bike на базе комплекта BionX.

Электрические велосипеды Speciailized Turbo.

Электровелосипеды Stealth Bomber.

Электрические велосипеды Grace.

Видео:Как подключить рекуперацию на моторколесо или тормоз на моторколесеСкачать

Как своими руками сделать электрический велосипед с рекуперативным торможением?

Сделать своими руками электровелосипед с регенеративным торможением совсем несложно. Просто вы должны выбрать электрический велосипед на базе мотор-колеса с прямым приводом, например, Crystallyte или 9c, и купить контроллером со встроенной системой регенеративного торможения. Самый простой способ собрать велосипед с системой рекуперативного торможения — купить комплект BionX, исходно оснащённый регенеративным торможением.

Видео:Кнопка рекуперации мотор колесо Bionx и китайский контроллерСкачать

Электрические велосипеды с изменяемой силой регенеративного торможения.

Возможность изменять силу регенеративного торможения на электровелосипеде была бы очень удобна, но к сожалению она пока ещё недоступна. За исключением электровелосипедов BionX, имеющих четыре степени регулировки силы рекуперативного торможения. На всех остальных электрических велосипедах регенерация устроена очень примитивно — она только попеременно включается и выключается.

На электрическом велосипеде на базе комплекта BionX вы можете контролировать уровень регенерации, который отражается на пульте управления, что особенно полезно на длительных спусках. На фотографии выше можно увидеть четыре деления, отражающие степень помощи при педалировании. Если на пульте управления нажать кнопку минус, то вы сможете выбирать между четырьмя степенями регенерации. Довольно неплохо. BionX совершенна во всём. Если бы она ещё встроила эту регулировку в тормозную ручку, то было бы просто замечательно. BionX заслужила свою высокую репутацию в том числе и за счёт изобретения самой лучшей системы регенеративного торможения.

Видео:Ч.1. Что скорее сломается на мощном редукторнике - шестерни или фривил? Рекуперация? ЗАЧЕМ???Скачать

Включить рекуперацию на электровелосипеде

При рекуперативном торможении велосипеда с тяговым мотором прямого привода, поддерживающим функционирование в режиме генерации энергии, электроэнергия трансформируется в другую форму и поступает обратно в сеть или копится в АКБ. Известно, что порядка 30% кинетической энергии при торможении превращается в тепло и рассеивается. Рекуперация позволяет избежать этих потерь и направить сохраненную энергию на питание АКБ, тем самым немного увеличивая дальность хода электровелосипеда без подзарядки.

Читайте также: Моторы киа соренто проблемы

Видео:Увеличение мощности контроллера + рекуперация велосипеда или самоката 36 48вольтСкачать

Как включить рекуперацию на электровелосипеде?

Рекуперация как торможение электродвигателем, способным функционировать в режиме генератора, обеспечивается путем перехода механической энергии в электрическую. В процессе торможения электромотор играет роль генератора, преобразует тепловую энергию, и она в дальнейшем протекает через сеть и идет в АКБ. Данная система была разработана более 50 лет назад и на данный момент востребована в гибридных и электрических моделях транспорта. Особенно она эффективна для средств передвижения с длинным тормозным путем.

Конструкция мотор-колеса электровелосипеда дает возможность накапливать кинетическую энергию, которая высвобождается при торможении или езде с горки, и пользоваться ею при потребности транспорта в импульсе для ускорения езды. Рекуперация обеспечивается благодаря снятию напряжения со статорных обмоток мотора и его переходу в режим генератора.

Видео:Эффективность рекуперации мотор-колеса Дуюнова установленного на раму СпартаСкачать

Рекуперация энергии: ожидания и реальность

При выборе набора для электрификации велосипеда многие покупатели задаются вопросом, поддерживает ли электроника выбранного набора функции рекуперации? Возможность преобразования тепловой энергии при торможении интересна многим велосипедистам. Но важно понимать, что увеличение пробега за счет рекуперативного торможения электрического велосипеда будет достигать максимум 10% энергии АКБ.

Возможности мотор-колеса не безграничны, поэтому и результаты использования системы рекуперативного торможения будут не слишком впечатляющими. Тем не менее, в некоторых ситуациях и незначительный объем рекуперированной энергии может сыграть значимую роль, например, позволит вам доехать оставшиеся пару километров до пункта назначения на электротяге. Кстати, целесообразность рекуперации возрастает с увеличением веса средства передвижения.

Видео:Про Электровелосипед, сделал рекуперацию, поменял заднюю втулкуСкачать

Принцип и особенности рекуперации

Рекуперативное торможение – 2-ступенчатый процесс, протекающий при взаимодействии мотора-генератора и АКБ. Кинетическая энергия благодаря генератору трансформируется в электроэнергию, а после этого – в химическую энергию АКБ. На объем генерируемой энергии существенно влияет протяженность холмистых спусков на маршруте, угол их уклона, результативность применения системы тормозов, качество работы мотора, контроллера и АКБ.

По расчетам, чтобы полностью восполнить заряд АКБ электробайка при спусках со склонов, нужно спускаться с очень крутого склона протяженностью свыше 322 км. На практике с помощью рекуперации удается восполнять небольшую часть энергии – порядка 5%. К тому же, ни один из современных типов АКБ не может принимать энергию со скоростью, соответствующей интенсивности ее выделения при торможении. Но продолжают разрабатываться новые методики по более результативному использованию энергии рекуперативного торможения с применением специальных конденсаторов.

Видео:Виды тормозов в контроллере электро велосипеда.Скачать

Нужна ли электровелосипеду рекуперация?

Функцию рекуперации не стоит считать бесполезной опцией, но и ожидать от нее фантастического эффекта также не нужно. Если вы рассчитываете, что контроллер и мотор-колесо, работающее в режиме генерации энергии, помогут в разы увеличить пробег без подзарядки, вы будете разочарованы функцией рекуперации в действии. Большой экономии она не обеспечит, зато позволит проезжать на одном заряде на пару километров больше. В некоторых случаях такой запас может оказаться очень полезным. К тому же, динамическое торможение благотворно сказывается на долговечности тормозных колодок.

Рекуперативная система – полезное дополнение электровелосипеда, только не нужно переоценивать ее функционал. А продлить пробег электробайка на одном заряде помогут другие методы – использование более емкой аккумуляторной батареи, езда в экономичном режиме и сочетание электропривода с педалированием.

А вместо прямоприводного мотора, поддерживающего функцию рекуперации, в большинстве случаев лучше использовать редукторные моторы с обгонной муфтой. Они более экономно расходуют энергию АКБ, легче весят и не притормаживают при отсутствии питания.

Узнайте в нашем предыдущем материале о причинах растущей популярности электробайков – 7 причин купить электровелосипед.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-rekuperatsiya-motor-kolesa

  🎦 Видео

  Расширение функций контроллера для мотор колеса. Реверс, тормоз, блокировка, режимы скорости.Скачать

  

  Защита провода мотор-колеса электровелосипедаСкачать

  

  Измерил рекуперацию на электровелосипеде. Заряжаю батарею с горки.Скачать

  

  1000Вт электро-колесо для скоростного электровелосипеда с рекуперацией и системой PAS + дисплейСкачать

  

  Электровелосипед - Мотор-Колесо Дуюнова уже на выставке.Скачать

  

  Пробег разных мотор-колёс | Замеряем пробег электровелосипедаСкачать