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能量回收制动

减速时把驱动电机当作发电机,把动能转回电能储存在电池中。

在能量回收制动中,逆变器让扭矩反向,驱动电机变成发电机。原本会在摩擦制动器里变成热量的动能转换成电能,充回电池。紧急制动、车速很低,以及电池无法接受充电(已充满或温度很低)时,仍由摩擦制动器负责。

动能:E = ½ m v²
示例:2,000 kg,100 km/h (27.8 m/s):E = 0.5 x 2000 x 27.8² ≈ 772 kJ ≈ 0.21 kWh
回收量 ≈ E x η_regen(从车轮到电池再回到车轮约 60–70%)

能回收多少取决于行驶工况:城市里走走停停,能量回收可让续航增加约 10–25%;高速公路上匀速行驶,很少刹车,收益很小。下长坡可以回收可观的能量,但这要抵掉爬坡时花掉的势能(2,000 kg x 9.81 m/s² x 1,000 m ≈ 19.6 MJ ≈ 5.4 kWh,按每爬升 1,000 m 计)。

最大回收功率受电机额定功率和电池充电接受能力限制,现代轿车常见 50–250 kW。“单踏板驾驶”模式在松开加速踏板时启用强回收(最高约 0.2–0.3 g)。混合动力车(HEV、PHEV)、电力列车、有轨电车和电梯用的都是同一原理;铁路可以把制动能量回馈到接触网,或存进沿线储能装置。

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