高速公路空无一人,您以 200 公里/小时的速度行驶,直到一辆小型货车突然变道过来,没问题——您保持安全距离并减速至 100 kmh。但是大量的能量在眨眼之间就被消耗掉了,因为带有内燃机的车辆在刹车时会将动能转化为热量,而这些能量是它们无法使用的。另一方面,电动汽车可以回收大部分能量,在减速时将电机用作发电机并将产生的电力储存在电池中。

例如,保时捷 Taycan 可以将大量制动能量用于推进,这被称为恢复,基于拉丁语 recuperare。能量恢复已成为一个技术术语。动能制动能量的增加速度是速度的两倍——速度的两倍意味着能量回收的四倍。时速 100 公里制动时,Taycan 产生的能量是时速 50 公里时的四倍。这种回收和推进本身都对电动汽车的效率起着关键作用。

“我们将在祖文豪森生产的电动机整合到制动系统中,以实现能量回收,” 位于魏斯阿赫的保时捷开发中心底盘开发主管 Ingo Albers 解释道。“电动机通常可以在四象限运行中进行控制。” 换句话说,电动机可以在转速和扭矩都以相同的正向运行的情况下工作。但是每个电动机也可以用作发电机,在这种情况下,电机继续沿同一方向转动,但现在由车轮提供动力,而不是由车轮本身提供动力。它产生电能,而不是消耗电能。并且由于需要大量能量来为电机提供动力,从而使转子抵抗磁阻,因此该负扭矩可用于制动车辆。

因此,Taycan 中电动机的控制单元和电力电子设备与制动控制系统的控制和逻辑进行了智能连接。传统的液压车轮制动器和电动机可以一起使车辆减速。保时捷专家制定了复杂的恢复策略。在几毫秒内,电子设备决定电动制动的百分比和液压制动的百分比。虽然驾驶员感觉不到差异,但他们可以在仪表板的功率计中看到它。

大约 90% 的日常制动是 100% 电动制动,让 Taycan 能够回收能量。“但在极端情况下,例如满载 Taycan 从最高速度完全制动,必须应用超过 2 兆瓦的最大制动能力,”Albers 说。“电动动力系统无法单独做到这一点。然后将传统的车轮制动器应用到更高的程度。” 它也可能会激活,因为电池已经充满,不能再通过恢复充电。以防万一——例如下坡驾驶——液压车轮制动器专为高性能而设计。由于电动机和电子设备的设计与保时捷标志性的智能控制相结合,Taycan 可以恢复高达 290 千瓦的功率。“这绝对是该领域的佼佼者,”Albers 说。

一些汽车制造商会在驾驶员将脚从油门踏板上移开时自动激活电动驱动的恢复系统,这被称为单踏板驾驶。“我们决定与 Taycan 走不同的路线,”Albers 说。“你踩刹车减速,这是一种习惯性的行为,而且是真实的。驾驶员会收到一致的、可预测的反馈。我们还提供 ABS 和 PSM 等系统的全面集成。” 从技术上讲,将电动机制动应用到油门踏板上要比将其集成到制动系统中要容易得多。“但我们在油门踏板中加入了有限的恢复功能,驾驶员认为这是高效、平稳的滑行。”Ingo Albers 解释说。

这个技术也是保时捷引以为傲的特性,我们希望在未来的其它车厂产品上,也能看到这类技术。