在功能上是否等同于涡轮增压器?
显然,我没有要求再利用废气来强迫更多的空气,因为没有废气,也不需要空气。
我要问的是,是否存在可以利用“浪费的能量”为电动机提供即时动力提升的功能,从功能上讲,这就是内燃机的涡轮增压器所做的。
在功能上是否等同于涡轮增压器?
显然,我没有要求再利用废气来强迫更多的空气,因为没有废气,也不需要空气。
我要问的是,是否存在可以利用“浪费的能量”为电动机提供即时动力提升的功能,从功能上讲,这就是内燃机的涡轮增压器所做的。
Answers:
“将一些输出力重新用作输入”可以解释为再生制动,但是最大的区别是:
如果您将涡轮增压器作为发动机最大功率输出的补充功率,那么我会认为超级电容器也差不多。超级电容器可以向发动机提供高电流(因此具有高功率),而电池无法在短时间内提供高电流,从而使汽车在短时间内行驶得更快(更类似于一氧化二氮的注入),但代价是过热,效率降低,否则会缩短电动引擎的寿命。
再生制动
这个关于主题的问答具有很好的信息,答案揭示了再生制动的数学悖论。
这个问题与解答有点偏离您的话题,但是对于通过涡轮增压器收集损失的能量以补充面糊和通过一级方程式中的制动来恢复动能具有面包屑
不,没有任何对等物。之所以使用涡轮增压器,是因为内燃机固有地效率低下:它们通过热量的尴尬绕行将化学能转化为机械能。不幸的是,热量几乎是最糟糕的能量存储方式:根据热力学定律,如果您还增加了熵,则只能将其转换为其他形式的能量。如果做物理学,就会发现最大效率就是卡诺效率
η = 1- T C / T H
其中T C和T H是发动机循环的冷,热温度点,即周围空气与燃烧温度的关系。请注意,随着T H的增加,分数接近零*,也就是说,通过在高温下燃烧,可以使损失很小。但是您不能使温度无限升高,因此不可避免地会损失一些能量。
您可以将涡轮视为回收一部分能量损失的设备†,或者更重要的是,您可以将其视为增加工作压力和温度的手段,从而在某种程度上减少损耗。无论如何,涡轮增压只是解决内燃机效率低下的问题的一种手段。(实际上,您不会发现任何效率高于30%的引擎。)
电动机不需要这样做,因为它们非常有效!它们通过磁场将电能转换为机械能,并且该过程的控制要好得多。您可以达到100%的效率,而无需使温度达到无限大。
当然,铜绕组的电阻率,涡流和轴承摩擦会产生一些小的损耗,但是通过精密设计可以使损耗很小。
如果有的话,寻找涡轮增压模拟电池是有道理的,因为从效率角度来看,这些实际上是电动汽车的薄弱部分。对这些废热进行某种形式的回收也许是有意义的。
* 如果您说如果T C变为零,那么损失也会消失:是的,但是您对T C的处理能力不高。将空气冷却到环境温度以下将需要一个巨大的冰箱,这当然会浪费更多的能量。冷却增压后有一定道理,但因为温度高于环境已经在这里高,即这可以被动地进行。
† 最终,“回收浪费的能源”是没有意义的:您始终可以将电动机和涡轮增压器视为一台热力发动机,其总效率不能超过卡诺特。
您可以捕获电动机的热量,然后使用热电设备将其转化为更多的能量。 佛罗里达大学研究
这里已经有一些很好的答案,几乎可以完全涵盖该主题。但是没有提到的一件事是KERS-动能回收系统。实际上,您有一个巨大的质量(飞轮),它会随着车辆的行驶而旋转。通常,在制动器或真空(无油门)的情况下,传动系统将能量馈入该飞轮。然后在需要时,飞轮通过离合器接合,并将该能量回馈至传动系统。
虽然不是严格意义上的电动汽车技术(实际上,我不确定是否有电动汽车使用KERS),但这是另一种可能的途径。