Rekuperation: zurückgewonnene Bremsenergie
Beim Verzögern arbeitet der Elektromotor als Generator: Ein Teil der Bewegungsenergie fließt zurück in die Batterie, statt in den Bremsscheiben zu Wärme zu werden.
- ER
- zurückgewonnene Energie Wh · kWh · kJ · J
- η
- Wirkungsgrad Rad → Batterie %
- m
- Fahrzeugmasse kg · t
- v1
- Geschwindigkeit vor dem Bremsen km/h · m/s
- v2
- Geschwindigkeit nach dem Bremsen km/h · m/s
Die Formel umgestellt
- nach ER zurückgewonnene EnergieER=η·m·(v12−v22)2
- nach η Wirkungsgrad Rad → Batterieη=2·ERm·(v12−v22)
- nach m Fahrzeugmassem=2·ERη·(v12−v22)
- nach v1 Geschwindigkeit vor dem Bremsenv1=√2·ERη·m+v22
- nach v2 Geschwindigkeit nach dem Bremsenv2=√v12−2·ERη·m
Größen und Einheiten
| Zeichen | Größe | Einheiten |
|---|---|---|
| ER | zurückgewonnene Energie | Wh, kWh, kJ, J |
| η | Wirkungsgrad Rad → Batterie | % |
| m | Fahrzeugmasse | kg, t |
| v1 | Geschwindigkeit vor dem Bremsen | km/h, m/s |
| v2 | Geschwindigkeit nach dem Bremsen | km/h, m/s |
Merke
Frei wird die Differenz der Bewegungsenergien ½ · m · (v₁² − v₂²); davon kommt nur der Anteil η in der Batterie an. 1 Wh = 3600 J.
In der Praxis
Verluste entstehen im Motor/Generator, im Umrichter und beim Laden der Batterie; Roll- und Luftwiderstand nehmen ebenfalls einen Teil. Ist der Akku voll oder kalt, kann er wenig Ladeleistung aufnehmen – dann bremst die Reibbremse. Darum Bremsscheiben bei E-Autos regelmäßig freibremsen, sie rosten sonst.
Beispiel
Ein Elektroauto mit 1800 kg verzögert von 80 auf 30 km/h, η = 65 %. Wie viel Energie fließt zurück in die Batterie?
Weiter mit
Energieinhalt der HochvoltbatterieReichweite eines ElektroautosErwärmung der Bremsscheiben bei einer BremsungBeschleunigungswiderstand