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奥迪再生制动系统颠覆传统EV 可边制动边充电

2018-09-19  行业资讯 网易汽车 普尔

      据国外媒体Alphr报道,奥迪对e-tron项目投入了大量资金和时间,按照奥迪的预想,到2025年,每一款奥迪车型只会提供电动和混动两个动力版本供消费者选择。

  

  在派克峰所乘坐的奥迪e-tron测试汽车

      奥迪全电动车型的研发工作正是基于上述实现上述目标而所展开的,奥迪有意将全电动汽车作为具有突破性意义的车型,并将其载入公司乃至整个汽车行业的历史。

      奥迪e-tron车型即将在明年内正式发布,而该车某些特色功能或将成为其颠覆电动汽车市场的利器。

      奥迪所要实现的目标并非是“不可能完成的任务”。一段时间以来,奥迪一直致力于电池调温器的研发,其将有效维持电池温度的稳定进而提升电能输出效率。另一方面,奥迪还在欧洲和美国全境打造驾驶者支撑网络以确保电动汽车在任何一地都可尽快获得充电服务。

      如今奥迪正准备揭开e-tron的下一个秘密,这一技术或永久改变电动汽车市场,这就是“再生制动(regenerative breaking)”技术,其也被奥迪称之为recouperation制动。

      对于现有的电动汽车市场而言,再生制动技术是一项全新的创新成果。不过也有人说再生制动其实是一项相当成熟的技术,约十年之前应用于F1方程式赛车的动能回收系统(KERS)正是再生制动技术的“前身”。

      值得一提的是,在电动汽车和混动汽车领域,人们对KERS其实并不陌生。从丰田普锐斯到宝马i3再到特斯拉Model S,这些车辆都使用了KERS技术以将部分额外电能“反哺”给汽车电池。

      KERS和眼下e-tron系统中再生制动技术的不同点在于,后者使得车辆回收的电能出现大幅增长。

      e-tron系统再生制动技术的作用已经超越简单的“单一踏板”驾驶方式。再生制动技术发挥作用时,其可以将电动汽车的运动惯性电能回送给车辆,即使驾驶者的脚踩着刹车踏板触发制动功能,上述过程依然可以实现。不过对于其他一些电动汽车来说,当制动功能触发时车辆所释放的能量被转移至刹车盘消耗掉并且在热交换的过程中流失。

      简而言之,e-tron的再生制动技术可以将车辆潜在的运动惯性转换为电能流入车内电池中。

      根据上述说法,有人认为,奥迪这是在打造一台某种程度上的“永动机”,但奥迪确实做到了,而该公司的行动也改变了人们对电动汽车未来的观点。

      奥迪e-tron的可再生制动系统:在运动过程中节省下能量

      为了展示奥迪e-tron可再生制动系统如何发挥功效,笔者前往位于美国科罗拉多州派克峰的顶峰,那里海拔高度达到4302米,笔者来到此地的任务便是乘坐奥迪e-tron汽车下山。

      每年在派克峰举行的汽车爬山赛使得这座大山在全球汽车业界中闻名遐迩。笔者所要驾驶的这段下山路全长超过16英里(约合25.74千米),海拔落差大约为2750米。这样一条山路对展示e-tron的再生制动技术再合适不过了。

      笔者的座驾是一辆奥迪e-tron测试SUV,该车搭载一块重量达到700公斤的电池。出发之前该车的电池电量还剩67%,预计续航里程为105英里。

      车辆到达终点之后,测试车辆的电量增加至75%,其续航里程也延长至177英里。

  

  测量刹车盘温度

      在实际生活中,应该没有人会故意开下山路就为了给车辆充会儿电,不过笔者在派克峰的跑山过程确实成为说明e-tron再生制动技术如何发挥作用的有力证据之一。

      在对车辆下山过程中的数据进行分析时可以看到,在整个过程中测试车辆的物理制动系统只启用了五次。

      其余所有制动动作全部来自于e-tron的制动管理系统。e-tron通过引擎制动放缓车辆的下山速度,而车辆内部的双引擎动力传统系统将能量回送给电池。

      当笔者的车辆到达半山腰的制动检查点时,刹车盘的温度只有14摄氏度,这一较低温度仅相当于从派克峰顶峰开到山脚过程中其他汽车刹车盘平均温度的近五分之一。

     奥迪e-tron再生制动系统:它是如何工作的

      e-tron再生制动系统研发团队首席工程师马克·哈特博士介绍称,e-tron汽车物理制动系统的设计初衷便是,物理制动动作只占到车辆所有制动动作的10%左右,剩余制动动作由引擎通过摩擦制动而实现。

      在其他电动汽车中,当驾驶员的脚放开加速踏板时,车辆就同时通过可再生制动来实现减速,当脚踩住机械制动踏板时,车辆便会减速。

      不过在e-tron汽车中,除非驾驶员的脚用力踩下踏板,否则即使是脚放在制动踏板上,踏板的功能也不会被激活。

      e-tron再生制动技术的核心就在于,其能够在使得车辆减速的同时尽可能的把能量回送给电池。

      由于e-tron车型是电动车型,这就意味着车辆没有变速箱。设置在方向盘两边的拨片(即普通车辆中设置在方向盘背部的换挡拨片)被改造成控制e-tron引擎制动复原度大小的拨片。

  

  测试车内的拨片

      如果复原度被设置在低水平,车辆可以正常前行,驾乘者几乎感受不到再生制动系统对车速的控制影响。

      如果将拨片调制反向水平,这意味着车辆没有把任何电能回送给电池。如果把拨片设置在最高位置,其可以对车辆施加减速影响,制动系统得以逐渐缓慢发挥作用,由此产生的额外能源将全部被回送给电池。

      马克·哈特博士宣称复原制动(recuperative braking)的办法可以完美应对0到0.1g(减速幅度约合每秒0到0.5英里)的减速环境。

      如果驾车人想要更快速的减速,他们这时可以用脚踩下刹车踏板激活车辆的制动系统。这时车辆的制动系统将评估驾车人是否真的需要踩下制动踏板,此外其还会决定车辆先进的引擎制动系统是否足够匹配驾车人想要的减速速度。

      当减速幅度在0.1到0.3g时,车辆的引擎制动功能激活,e-tron将减少向每部引擎的能源传输并将车辆运动惯性所产生的能量回送给电池。

      所有超过0.3g的减速都需要液压系统和机械制动系统的介入,这时运动惯性所产生的能量将在热交换过程中损失殆尽。

 

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