Električni automobil pokazao potrošnju u minusu – kako je to moguće?

Potrošnja energije sa znakom minus deluje kao greška putnog računara. Automobil se kreće, prelazi kilometre, a količina energije u bateriji raste umesto da se smanjuje. Ipak, takav rezultat zaista je moguć u električnom automobilu.

Objašnjenje se krije u rekuperaciji, odnosno vraćanju dela kinetičke energije u bateriju. Najbolji uslovi za to nastaju tokom dugog spuštanja niz planinu, kada elektromotor preuzima ulogu generatora.

To ipak ne znači da je pronađen automobil koji može neograničeno da se kreće bez punjenja.

Šta znači negativna potrošnja električnog automobila?

Kada putni računar pokaže negativnu potrošnju, automobil u posmatranom periodu vraća više energije u bateriju nego što je koristi za kretanje i rad pomoćnih sistema.

To se najčešće događa tokom dužeg spuštanja, usporavanja ili kočenja. Vozač tada ne koristi energiju baterije za pokretanje vozila. Umesto toga, kretanje točkova pokreće elektromotor, koji počinje da radi kao generator.

Proizvedena električna energija preko energetske elektronike odlazi u visokonaponsku bateriju. Na instrument-tabli vozač tada može primetiti:

• negativnu trenutnu ili prosečnu potrošnju;
• povećanje procenta napunjenosti baterije;
• rast procenjenog dometa;
• prikaz toka energije od točkova prema bateriji.

Izraz „proizvodnja energije“ ovde se koristi uslovno. Automobil ne stvara energiju ni iz čega, već vraća deo energije koju je ranije dobio prilikom ubrzavanja ili penjanja.

Kako rekuperacija radi?

U klasičnom automobilu kočenje se najvećim delom obavlja trenjem između kočionih pločica i diskova. Kinetička energija vozila tada se pretvara u toplotu i odlazi u okolinu.

Električni automobil može deo te energije da sačuva. Kada vozač otpusti papučicu gasa ili pritisne kočnicu, elektromotor menja način rada i postaje generator.

Vozilo usporava, dok se deo energije kretanja pretvara u električnu energiju i vraća u bateriju. Ovaj proces naziva se:

• rekuperacija energije;
• regenerativno kočenje;
• povrat energije u bateriju.

Koliko će energije biti vraćeno zavisi od modela automobila, brzine, nagiba puta, nivoa rekuperacije, temperature i napunjenosti baterije.

Kada je moguće dobiti potrošnju sa znakom minus?

Najpovoljniji uslovi nastaju tokom dugog spuštanja niz planinski put. Takve situacije moguće su, na primer, na pojedinim putevima sa Zlatibora, Kopaonika, Tare ili Stare planine.

Ako vozač pređe na režim sa snažnijom rekuperacijom, često označen slovom B, automobil će intenzivnije usporavati kada se otpusti papučica gasa. Energija koja bi se u običnom automobilu izgubila kroz zagrevanje kočnica vraća se u bateriju.

Tokom dovoljno dugog spusta procenat napunjenosti može porasti, dok prosečna potrošnja na određenoj deonici može postati veoma niska ili čak negativna.

Automobil tada zaista prelazi kilometre uz istovremeno punjenje baterije. Međutim, energiju potrebnu za to obezbeđuju gravitacija i prethodno stečena visina.

Dodatna prednost je manje korišćenje kočnica

Rekuperacija nije važna samo zbog povećanja dometa. Ona smanjuje potrebu za klasičnim kočenjem, pa se kočione pločice i diskovi sporije troše.

Na dugim nizbrdicama regenerativno kočenje pomaže i u održavanju kontrolisane brzine. Time se smanjuje mogućnost pregrevanja klasičnih kočnica.

Ipak, rekuperacija ne može potpuno da zameni kočioni sistem. Hidraulične kočnice i dalje su neophodne za:

• naglo zaustavljanje;
• kočenje pri veoma malim brzinama;
• situacije kada je baterija potpuno napunjena;
• slučajeve kada sistem ograniči povrat energije;
• bezbedno zadržavanje vozila u mestu.

Vozač zato uvek mora da prilagodi brzinu uslovima na putu i ne sme da se osloni isključivo na regenerativno kočenje.

Može li se automobil napuniti vožnjom nizbrdo?

Baterija može delimično da se dopuni, ali količina vraćene energije zavisi od dužine i nagiba spusta. Na dovoljno dugoj nizbrdici moguće je povećati nivo baterije za nekoliko procenata.

Međutim, prilikom penjanja na istu visinu automobil je prethodno potrošio više energije nego što će kasnije uspeti da vrati.

Razlog su neizbežni gubici u:

• elektromotoru;
• inverteru;
• bateriji;
• pneumaticima;
• prenosu;
• otporu vazduha.

Rekuperacija zato ne može da vrati svu prethodno utrošenu energiju. Ona samo koristi deo energije koji bi bez nje bio izgubljen u obliku toplote.

Električni automobil nije perpetuum mobile

Negativna potrošnja na jednoj deonici ne znači da električni automobil više ne mora da se puni.

Ako vozilo prvo potroši veliku količinu energije da bi stiglo na vrh planine, a zatim deo vrati tokom spuštanja, ukupan bilans će i dalje pokazati potrošnju. Posle nastavka vožnje po ravnom putu prosek će ponovo postati pozitivan.

Ipak, ako je početna tačka na većoj nadmorskoj visini, a odredište u dolini, vozač može završiti putovanje sa izuzetno niskom prosečnom potrošnjom. U tom slučaju automobil koristi potencijalnu energiju koju već ima zbog svog položaja.

Zbog toga se na pojedinačnim deonicama mogu pojaviti rezultati koji deluju gotovo neverovatno.

Kako rekuperaciju koristiti efikasno?

Najveća ušteda ne postiže se uvek izborom maksimalne rekuperacije. Na blagim nizbrdicama i otvorenom putu slobodno kotrljanje može biti efikasnije, jer svako pretvaranje energije donosi određene gubitke.

Jača rekuperacija korisna je kada je potrebno usporiti, održavati brzinu nizbrdo ili se približavati raskrsnici. Kada usporavanje nije potrebno, često je bolje sačuvati brzinu i pustiti automobil da se kreće uz minimalan otpor.

Za dobar rezultat potrebno je:

• unapred pratiti saobraćaj;
• postepeno usporavati;
• izbegavati nepotrebna ubrzavanja;
• koristiti odgovarajući nivo rekuperacije;
• održavati bezbednu brzinu na nizbrdici.

Cilj nije da se energija prvo nepotrebno potroši, pa zatim vraća, već da se izbegne njeno rasipanje.

Šta se događa u automobilu sa benzinskim ili dizel motorom?

Automobil sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem ne može tokom spuštanja da vrati gorivo u rezervoar. Međutim, savremeni motori mogu privremeno da prekinu ubrizgavanje goriva kada se automobil spušta nizbrdo u stepenu prenosa, bez pritiskanja gasa.

Trenutna potrošnja tada može biti prikazana kao 0,0 l/100 km. To ipak nije isto što i rekuperacija, jer se energija ne skladišti za kasniju upotrebu.

Zbog toga se nizbrdo ne treba spuštati u neutralnom položaju. Vožnja u odgovarajućem stepenu prenosa omogućava kočenje motorom, bolju kontrolu vozila i, kod mnogih savremenih automobila, prekid ubrizgavanja goriva.

Korisna tehnologija, ali ne i besplatna energija

Negativna potrošnja električnog automobila nije trik niti greška računara. To je rezultat regenerativnog kočenja, tokom kojeg automobil deo energije kretanja pretvara u električnu energiju i vraća je u bateriju.

Ovaj sistem može povećati domet, smanjiti potrošnju i produžiti vek kočionih pločica. Njegove prednosti posebno dolaze do izražaja u gradskoj vožnji sa čestim usporavanjem i na dugim planinskim spustovima.

Ipak, rekuperacija ne stvara besplatnu energiju. Ona samo čuva deo energije koji bi u klasičnom automobilu bio nepovratno izgubljen.