Турбо эквивалент на электродвигателях

Есть ли что-нибудь функционально эквивалентное турбо для электродвигателей?

Очевидно, я не прошу что-то, что повторно использует выхлопные газы, чтобы заставить больше воздуха, потому что нет ни выхлопных газов, ни потребности в воздухе.

Я спрашиваю, есть ли что-то, что может использовать «ненужную энергию», чтобы дать НЕМЕДЛЕННЫЙ МОЩНОСТЬ для электрического двигателя, как это делают турбины двигателей внутреннего сгорания, с функциональной точки зрения.

«Взять некоторую выходную силу, чтобы повторно использовать ее в качестве входных данных» можно интерпретировать как рекуперативное торможение, но большие различия заключаются в следующем:

1. Регенеративное торможение отбирает мощность у колес, в то время как турбодвигатель отбирает мощность у самого двигателя, что в противном случае было бы потрачено впустую.
2. Мощность турбины добавляет к нормальной мощности двигателя, в то время как мощность рекуперативного торможения направляется в хранилище, которое обычно используется двигателем без какого-либо увеличения производительности.

Если вы рассматриваете турбо как дополнительную мощность к максимальной выходной мощности двигателя, я бы увидел суперконденсаторы как нечто близкое. Суперконденсаторы могут подавать в двигатель сильный ток (таким образом, высокую мощность), который аккумуляторы не могут подавать в течение короткого времени, что приводит к ускорению движения автомобиля в течение короткого периода (более похожего на то, что будет делать впрыск закиси азота) за счет перегрев, снижение КПД и, в противном случае, сокращение срока службы электрического двигателя.

рекуперативное торможение

Этот вопрос и ответ относительно предмета содержат некоторую очень хорошую информацию, а также ответ раскрывает математический парадокс с рекуперативным торможением.

• Что такое рекуперативное торможение и почему мы не используем его?

Это вопросы и ответы, немного не соответствующие вашей теме, но в них есть крошки, касающиеся восстановления потерянной энергии через турбо, чтобы зарядить тесто и восстановление кинетической энергии посредством торможения в Формуле 1

• Почему нет турбогенератора выхлопных газов в гибридных транспортных средствах?

Нет, нет аналога. Турбо используется, потому что двигатели внутреннего сгорания по своей сути неэффективны: они преобразуют химическую энергию в механическую энергию, используя неуклюжий обход через тепло . К сожалению, тепло в значительной степени является наихудшим из возможных способов накопления энергии: по законам термодинамики вы можете преобразовать ее в другие виды энергии, только увеличив энтропию. Если вы сделаете физику, вы обнаружите, что максимальная эффективность - это эффективность Карно

η = 1 - ^{T _C} / _{T H}

где T _C и T _H - точки холодной и горячей температуры цикла двигателя, то есть окружающий воздух в зависимости от температуры сгорания. Обратите внимание, что доля приближается к нулю при повышении T _H ^* , т. Е. Потери могут быть достаточно малыми, если горение происходит при высокой температуре. Но вы не можете сделать температуру бесконечно высокой, и поэтому часть энергии неизбежно теряется.

Вы можете рассматривать турбокомпрессор как устройство, которое возвращает некоторую часть потерянной энергии ^† или, более конкретно, вы можете просто рассматривать его как средство повышения рабочего давления и, следовательно, температуры, и, таким образом, несколько уменьшая потери. В любом случае, турбонагнетатель - это всего лишь средство решения проблемы, связанной с неэффективностью двигателя внутреннего сгорания . (На практике вы не найдете двигатель с КПД выше 30%.)

Там нет необходимости делать это для электродвигателя - потому что они эффективны! Они преобразуют электрическую энергию в механическую с помощью магнитных полей, и этот процесс намного лучше контролируется. Вы можете приблизиться к 100% эффективности без необходимости иметь какую-либо температуру или около того приближаться к бесконечности.
Несомненно, есть некоторые небольшие потери в электрическом сопротивлении медных обмоток, вихревых токах и трении подшипников, но они могут быть очень малы с помощью точной конструкции.

Во всяком случае, имеет смысл поискать турбо-аналог для батарей , потому что это на самом деле слабая часть электромобиля с точки зрения эффективности. Возможно, имело бы смысл прибегнуть к какой-то утилизации тепла.

^* _{В случае , если заметить , что потеря также обращается в нуль , если T C становится нулевой : правильная, но там не так много вы можете сделать о T C . Охлаждение воздуха ниже температуры окружающей среды потребует гигантского холодильника, который, конечно, в целом просто потратит еще больше энергии. Охлаждение после нагнетателя имеет смысл, поскольку здесь температура уже выше, чем температура окружающей среды, то есть это можно сделать пассивно.}

^† _{В конце концов, «извлечение ненужной энергии» является спорным: вы всегда можете рассматривать двигатель и турбо вместе как один термодинамический двигатель, и его общая эффективность не может быть лучше, чем у Carnot.}

Вы можете захватить тепло от электродвигателя и преобразовать его в большее количество энергии, используя термоэлектрическое устройство. Университет Флориды

Здесь уже есть несколько хороших ответов, которые почти полностью охватывают эту тему. Одна вещь, которая не была упомянута, однако, это KERS - системы восстановления кинетической энергии. Фактически у вас есть большая масса (маховик), которая раскручивается при движении автомобиля. Обычно под тормозами или в вакууме (без газа) трансмиссия подает энергию на этот маховик. При необходимости маховик зацепляется через муфту и может подавать эту энергию обратно в трансмиссию.

Хотя это не совсем технология EV (и, на самом деле, я не уверен, что любой EV использует KERS), это еще один возможный путь.

Большинство электрических тяговых систем снижают напряжение, которое подается на электродвигатель от аккумулятора. Например, контроллер электродвигателя с электрической тележкой 48 В даст двигателю напряжение до 48 В, но не более. Подводя итог и сводя теорию электродвигателя к этому напряжению, можно считать скорость а ток - это крутящий момент. Жаргонский термин TURBO используется, когда контроллер модифицируется так, чтобы иногда действовать как усилитель напряжения, дающий больше вольт, чем аккумуляторная батарея. Это дает большую скорость, но не больший крутящий момент. Так могут быть и модифицированы электрические тележки. ехать быстрее, сохраняя при этом тот же двигатель и тот же аккумулятор. Вы должны знать, что делаете, в противном случае вы взорвете двигатель, как при добавлении турбины к бензиновому двигателю. Степень усиления - это величина усиления напряжения, которую Контроллер настроен на.25% - это разумная цифра в парке мячей.