Turbo-Äquivalent für Elektromotoren

Gibt es etwas, das funktionell einem Turbo für Elektromotoren entspricht?

Offensichtlich verlange ich nichts, bei dem Abgase wiederverwendet werden, um mehr Luft zu erzeugen, da weder Abgase noch Luft benötigt werden.

Was ich frage ist, ob es etwas gibt, das "Verschwendung von Energie" verwenden kann, um einem Elektromotor einen SOFORTIGEN LEISTUNGSAUFBAU zu verleihen , was der Turbo von Verbrennungsmotoren funktionell macht.

Das "Nehmen Sie einen Teil der Ausgangsleistung auf, um sie als Eingabe wiederzuverwenden" kann als regeneratives Bremsen interpretiert werden, aber die großen Unterschiede sind:

1. Regeneratives Bremsen nimmt die Leistung von den Rädern zurück, während der Turbo die Leistung vom Motor selbst übernimmt, die sonst verschwendet würde.
2. Die Leistung des Turbos erhöht die normale Leistung des Motors, während die Leistung des regenerativen Bremsens in den Speicher fließt, um vom Motor normalerweise ohne Leistungssteigerung verwendet zu werden.

Wenn Sie einen Turbo als Zusatzleistung zur maximalen Motorleistung sehen, würde ich Superkondensatoren auch als etwas Nahes ansehen. Superkondensatoren können dem Motor einen hohen Strom (also eine hohe Leistung) zuführen, den die Batterien für kurze Zeit nicht liefern können, wodurch das Auto für kurze Zeit schneller fährt (ähnlich wie bei einer Lachgasinjektion), was zu Lasten von Überhitzung, verminderte Effizienz und anderweitige Verkürzung der Lebensdauer des Elektromotors.

regeneratives Bremsen

Diese Frage und Antwort zum Thema enthält einige sehr gute Informationen. Die Antwort zeigt ein mathematisches Paradoxon mit regenerativem Bremsen

• Was ist regeneratives Bremsen und warum verwenden wir es nicht?

Diese Frage und Antwort ist ein bisschen abseits von Ihrem Thema, enthält jedoch einige Punkte zur Rückgewinnung verlorener Energie durch einen Turbo, um einen Teig aufzuladen, und zur Rückgewinnung kinetischer Energie durch Bremsen in der Formel 1

• Warum kein Abgasturbinengenerator in Hybridfahrzeugen?

Nein, es gibt kein Äquivalent. Ein Turbo wird verwendet, weil Verbrennungsmotoren von Natur aus ineffizient sind: Sie wandeln chemische Energie in mechanische Energie um, indem sie über einen unangenehmen Umweg über Wärme verfügen . Leider ist Wärme die schlechteste Art, Energie zu speichern: Nach den Gesetzen der Thermodynamik kann man sie nur dann in andere Energieformen umwandeln, wenn man auch die Entropie erhöht. Wenn Sie die Physik machen, stellen Sie fest, dass die maximale Effizienz die Carnot-Effizienz ist

η = 1 - ^{T _C} / _{T H}

Dabei sind T _C und T _H die kalten und heißen Temperaturpunkte des Motorzyklus, dh Umgebungsluft vs. Verbrennungstemperatur. Beachten Sie, dass die Fraktion gegen Null als T _H steigt ^* , dh der Verlust kann , indem man die Verbrennung geschieht bei hohen Temperaturen sehr klein gemacht werden. Aber Sie können die Temperatur nicht unendlich hoch machen, und daher geht unvermeidlich etwas Energie verloren.

Sie können den Turbo als ein Gerät betrachten, das einen Teil der verlorenen Energie zurückgewinnt ^† oder, genauer gesagt, als Mittel, um den Betriebsdruck und damit die Temperatur zu erhöhen und damit den Verlust etwas zu verringern. Ein Turbo ist auf jeden Fall nur ein Mittel, um das Problem anzugehen, dass ein Verbrennungsmotor nicht effizient ist . (In der Praxis werden Sie keinen Motor mit einem Wirkungsgrad von mehr als 30% finden.)

Für einen Elektromotor ist das nicht nötig - denn diese sind effizient! Sie wandeln elektrische Energie über Magnetfelder in mechanische um, und dieser Prozess ist weitaus besser kontrollierbar. Sie können sich einer Effizienz von 100% annähern, ohne dass eine Temperatur oder Unendlich erforderlich ist.
Sicher, es gibt einige kleine Verluste im elektrischen Widerstand der Kupferwicklungen, in den Wirbelströmen und in der Lagerreibung, aber diese können durch Präzisionsdesign sehr klein gemacht werden.

Wenn überhaupt, könnte es sinnvoll sein, nach einem Turbo-Analogon für Batterien zu suchen , da dies in Bezug auf die Effizienz eigentlich der schwache Teil eines Elektroautos ist. Vielleicht wäre es sinnvoll, eine Art Abwärmenutzung auf diese zu beschränken.

^* _{Im Fall bemerken Sie , dass der Verlust verschwindet auch , wenn T C wird Null : richtig, aber es gibt nicht viel Sie tun können , T C . Das Abkühlen der Luft unter Umgebungstemperatur würde einen riesigen Kühlschrank erfordern, der natürlich insgesamt nur noch mehr Energie verschwenden würde. Eine Kühlung nach einem Lader ist jedoch sinnvoll, da die Temperatur hier bereits höher als die Umgebungstemperatur ist, dh dies kann passiv erfolgen.}

^† _{Letztendlich geht es nicht darum, „Abfälle zu gewinnen“: Sie können den Motor und den Turbo immer als einen thermodynamischen Motor betrachten, und sein Gesamtwirkungsgrad kann nicht besser sein als bei Carnot.}

Sie könnten die Wärme des Elektromotors auffangen und diese mithilfe eines thermoelektrischen Geräts in mehr Energie umwandeln. Forschung an der Universität von Florida

Hier gibt es bereits einige gute Antworten, die das Thema fast vollständig abdecken. Was jedoch nicht erwähnt wurde, sind KERS - kinetische Energierückgewinnungssysteme. Tatsächlich haben Sie eine große Masse (Schwungrad), die sich dreht, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Im Allgemeinen speist der Antriebsstrang unter Bremsen oder Leerlauf (kein Gas) Energie in dieses Schwungrad ein. Bei Bedarf greift das Schwungrad dann über eine Kupplung ein und kann diese Energie in den Antriebsstrang zurückspeisen.

Obwohl es sich nicht ausschließlich um eine EV-Technologie handelt (und ich bin mir nicht sicher, ob ein EV KERS verwendet), ist dies ein weiterer möglicher Weg.

Die meisten elektrischen Antriebssysteme reduzieren die Spannung, die von der Batterie zum Elektromotor fließt. Beispielsweise liefert eine 48-V-Steuerung für einen Elektrocart-Motor bis zu 48 V, jedoch nicht mehr und Strom ist Drehmoment. Der Jargonbegriff TURBO wird verwendet, wenn der Controller so modifiziert wird, dass er manchmal als Spannungsverstärker fungiert, der mehr Volt liefert als die Batterie. Dies gibt mehr Geschwindigkeit, aber nicht mehr Drehmoment. So können und werden Elektrocarts modifiziert Sie müssen wissen, was Sie tun, sonst sprengen Sie den Motor, genauso wie Sie einem Benzinmotor einen Turbo hinzufügen. Der Grad der Verstärkung ist der Betrag der Spannungsverstärkung, den der Controller ist eingerichtet für.25% sind ein angemessener Wert für das Baseballstadion.