Wie rekuperiert ein Elektroauto stufenlos?
Ein elektroauto rekuperiert praktisch stufenlos. Wie geht das, beim rekuperieren wird doch ein Widerstand über mehr oder weniger Batteriezellen erzeugt. Gibt es da so viele Stufen? Und wie passt sich die Antriebsgeschwindigkeit vom Stator der Rollgeschwindigkeit vom Rotor an, wenn das E-Auto bereits rollt (D-Modus)? Wird der Drehstrom durch Transistoren erzeugt oder durch Mosfet, wenn ja, wie kommt dann die Sinusförmige Welle zu Stande?
4 Antworten
Es werden nicht einfach die Batteriezellen an den Motor gehängt. Dazwischen sitzt, ebenso wie beim Beschleunigen, eine Elektronik. Im einfachsten Fall ist der Motor ein Gleichstrommotor, und die Elektronik macht eine Pulsweitenmodulation. Das bedeutet, wenn nur ein wenig gebremst werden soll, schaltet die Elektronik in kurzen Impulsen z. B. 10% ein, 90% aus. Dieses Tastverhältnis kann nun stufenlos vergrößert werden, um stärker zu bremsen.
Heutige Autos verwenden keine Gleichstrommotoren, sondern Drehstrommotoren verschiedener Bauart. Das Prinzip ist aber ähnlich.
Jeder Wechselrichter erzeugt aus Gleichspanung eine annähernd sinusförmige Spannung. Das geschieht, indem mittels Transistoren die Spannung so geschaltet wird, dass eine treppenförmige, sinusähnliche Spannungsform entsteht. Ein reiner Sinus ist nicht möglich.
Das Rollen des Autos versetzt den Elektromotor in den Generatorbetrieb, d.h. die Rotordrehzahl ist dabei höher als die Ständerfelddrehzahl. Dafür sorgt u.a. der Wechselrichter (welches den Ständer mit Wechselstrom versorgt) und passt die Frequenz des Sänderdrehfeldes dynamisch an, damit der Motor auch im Generatorbetrieb bleibt.
Danach folgen Gleichrichter-, Lade- und Reglerschaltungen, die den Strom in die Akkupacks einspeisen können.
Stufenloses elektrisches Bremsen und Rekuperieren ist seit Jahrzehnten in der Antriebs- und Fahrzeugtechnik genauso einfach wie stufenloses Beschleunigen. Das kann im Prinzip jeder Frequenzumformer, und hat schon bei den Eisenbahnen angefangen.
Wie es die einzelnen Auto-Marken lösen, weiss ich nicht, aber möglich ist es dank Leistungselektronik mit jedem Motortyp und mit jedem Zielsystem (bei Eisenbahnen Wechselstrom für die Fahrleitung, bei Autos Gleichstrom für die Batterie; u.a mit den Prinzipien Pulsweitenmodulation, Frequenzumformung, Up- oder Down-Schaltregler).
Die Leistungselektronik kann die mechanische Bremsleistung dosieren und die elektrische Rekuperierungsleistung optimieren
Es braucht ht keine Sinusförmige Welle zum Laden von Akkus..
Das ist ein Gleichstromgenerator, der direkt an der Anriebswelle des Motors sitzt.
Rollt das Auto, kuppelt der antriebsmorot ab und der Generator speist direkt die Batterie...
Je schneller der dabei dreht, desto mehr wird geladen (=rekuperiert)...
Wenn der Motor wieder antreibt, koppeln der Generator sich ab...
Ist wie in einem Automatikgetriebe mit magnetischen Kupplungen, ganz einfach...
Ich meine nicht die Kupplung, wo man draufdrückt, sondern die magnetische Kupplung im Automatikgetriebe
Auskuppeln tut der Elektromotor m.E. nicht beim segeln/rollen. Es gibt zwar ein Getriebe bei Elektroautos, aber eine Kupplung, wie bei Verbrennern m.E. nicht.