禁不住让俺想到电动机,咱就拿最简单的一个线圈的直流电机来说吧,不管缠绕的线圈是定子还是转子,线圈的两头接上电流,电机的转子就开始旋转,当我们把两端悬空,其在一个初速度下由于内部的机械损耗就会慢慢的减速到最后停下来。发电机正好相反的过程,外力转动转子,线圈的两端就会输出电流。实际上电动机也可以作为发电机使用,比如开始通电有个初速度后悬空两端,如果再接上一个负载的话,就会有和开始驱动他时相反的电流流过,当有这个电流时,线圈切割磁场所受的力就会起到减速的作用。当这个负载很小,电流很大的时候,这个阻尼的效果会非常之强,如果把两端短接,只要这个电流不烧坏线圈,几乎可以瞬间把电机停下来。我们进一步设想,如果把这个输出,输给一个充电电路,比如一个电动车,再把这个能量回存到电池里,那么这个有一定速度的机械能就可以再变回电能使用,而不是靠机械摩擦而变成不能使用的热。
现在有些电动车好像就在利用这个原理循环利用能量,由于驱动电机的电流和电机输出的电流正好相反,可以使用一个双刀双掷开关,驱动电机时接到一端,停止加速就悬空,减速时就推到另一端接到充电电路上输给电池。这个靠发电机原理的减速作用可由接的负载情况调节,并且阻尼的效果非常的强大,要比靠机械摩擦强大很多,手头有电机,并且感兴趣的可以做这样的实验,比如把线圈的两端短接之后,试试去转动电机,看是否能很容易转动。
看似一个很简单的原理,可是可以应用的地方却非常的广泛,其他的不说,咱就说说汽车和火车。现在的火车基本上都是电力机车,其轮子就是一个电动机,如果在减速的时候能够把机械能量通过轮子线圈输回到电池或者电网而不断的循环利用,那将非常客观。如果通过负载调节好这个输出功率,使其产生的减速效果不要超过火车和铁轨之间的动摩擦的最大减速度,那么将不会像现在这样把机械能量耗散成热能,而可以充分的回收利用。
对于汽车,那将更可观,现在城市交通堵塞,汽车在等红绿灯的时候就在空烧着油,如果都换成电动车,停下来时没有能量损耗,城市里频繁的加速减速消耗的能量就像一个悠悠球一样在那里不断的循环利用,回收的效率即使不能100%,但是我们每次重新加速的时候仅需要补充一些能量而已。
可是很奇怪这么简单的原理,并不难实现,为什么这么多年没有普及,汽车虽然有电池的问题,但是电力火车已经应用几十年了。是否有什么技术难度?现在的电路设计,单片机,控制等等都很容易很少成本的实现。对于电动汽车,不再像从前燃油汽车那样,有那么多的连杆等等复杂的机械装置。加油门和刹车的脚踏板就像一个电路开关,不踩的时候都处于悬空状态,并且都是踩得越深,通过电源或者充电电路串接到电机的负载越小,分别产生的加速和减速效果越来越大,刹车踩到底可以辅助刹车片的机械制动。
搞不清楚为什么这么好的东西这么多年竟然有很多人为的障碍,是最应该优先许可上路的,而现在据说还不准许电动汽车上路。