Como determinar quanta energia recuperou da frenagem regenerativa

Estou pensando em um sistema de frenagem regenerativa implementado com um motor de ímã de permeante CA com eficiência de ~ 96%. É fácil determinar via equações de energia a energia cinética do carro e, portanto, quanta energia é possível com eficiência máxima, mas os sistemas regenerativos também dependem dos freios do carro para desacelerá-lo até parar. Existe uma regra ou referência específica para a quantidade de frenagem convencional necessária para um determinado cenário? Eu me pergunto se é possível determinar o quanto o motor realmente desaceleraria o carro e, em seguida, calculará as energias a partir daí. Alguém poderia oferecer algum conselho?

Isso dependeria da quantidade de energia que você pode armazenar. Se você simplesmente estiver armazenando em uma bateria, poderá calcular a taxa máxima de carga e subtraí-la da energia cinética do veículo em movimento. As locomotivas usam a frenagem dinâmica e quase todas elas não tentam armazenar a energia, convertem-na em calor e expelem-na para o topo do trem. Um engenheiro civil chamado Travis Painter fez uma tese sobre a tentativa de armazenar essa energia. Ele selecionou um sistema de armazenamento de energia do volante devido ao fato de poder armazenar rapidamente um alto volume de energia. Dadas as outras opções em seu artigo, essa foi a melhor escolha, mas ele determinou que as perdas em geração, armazenamento e recuperação eram muito altas para torná-lo um meio viável de frenagem regenerativa.

Eu acho que o link abaixo é uma cópia de sua tese, se não procurar por Travis Painter Dynamic Brake Energy.

Tese de Travis Painter

Eu tinha um peugeot 106 elétrico (somente bateria, não híbrido) e era possível evitar o uso completo do pedal do freio se você lesse o tráfego corretamente, pois havia frenagem regenerativa - a energia voltou para as baterias.

Obviamente, se as baterias já estiverem 100%, isso não acontecerá, mas uma carga máxima absoluta é muito rara.

Como já foi mencionado, a energia disponível para diminuir a velocidade do veículo é o que está disponível para aumentar a carga e menos perdas.

Um importante método de armazenamento de energia que está sendo considerado muito pouco é a compressão de gás. A energia cinética do veículo pode acionar uma bomba ou compressor de ar que comprimiria o ar em um tanque especialmente projetado para pressões e calor do ar comprimido. Posteriormente, a energia armazenada como ar comprimido pode ser liberada através de um bico regulado para converter em energia elétrica ou mecânica.

A bomba de ar seria conectada mecanicamente diretamente ao trem de força ou às rodas ou eixo para ter o efeito de frenagem. O processo de armazenamento não é eficiente, pois é gerado muito calor com a compressão. No entanto, a energia pode ser armazenada no tanque de compressão por muito tempo, com poucas perdas. A capacidade de armazenamento de energia é limitada apenas pelo volume do tanque de armazenamento e pela pressão máxima de projeto.

Deve-se considerar especialmente o óleo lubrificante usado para a bomba / compressor de ar. Ele deve ser incombustível; caso contrário, ele inflamará com o oxigênio no ar comprimido aquecido. Isso excluiria a maioria dos óleos à base de hidrocarbonetos.