Система рекуперативного торможения Mazda

 Система рекуперативного торможения i-ELOOP СХ-3 (DK)

i-ELOOP - это система рекуперативного торможения, которая включает в себя три основных компонента: генератор переменного напряжения, конденсатор (i-ELOOP) и преобразователь постоянного тока в постоянный (DC-DC i-ELOOP).

Кинетическая энергия, возникающая при торможении транспортного средства в диапазоне отсечки подачи топлива через форсунки двигателя во время замедления, преобразуется генератором в электрическую энергию и сохраняется в конденсаторе (i-ELOOP). Накопленная конденсатором электроэнергия используется в качестве энергии для электрических устройств транспортного средства (таких как кондиционер, аудиосистема), что снижает расход топлива за счет уменьшения нагрузки на двигатель со стороны генератора (потери при работе генератора).

Система использует генератор переменного напряжения, который может генерировать напряжение 12–24,3 вольта в соответствии с условиями режима работы транспортного средства и конденсатора (i-ELOOP). Используя свойства, при которых ток течет к низкому электрическому потенциалу от более высокого электрического потенциала, электричество может накапливаться в конденсаторе (i-ELOOP). Системой может генерироваться более высокое напряжение, чем напряжение конденсатора (i-ELOOP).

Конденсатор (i-ELOOP), используемый в системе, мгновенно накапливает большой электрический заряд, произведенный генератором. Особенностью конденсатора (i-ELOOP) является также его способность быстро отдавать электричество при работе в качестве источника электроэнергии. Конденсатор (i-ELOOP) соединяет серию из девяти конденсаторов с напряжением 2,7 В на ячейку и накапливает напряжение, генерируемое генератором переменного напряжения, с максимальным значением 24,3 В.  Конденсатор (i-ELOOP) можно полностью зарядить приблизительно за 7–10 секунд в зависимости от начального напряжения конденсатора (i-ELOOP) или состояния автомобиля при замедлении со скорости 40 км / ч или более.

В качестве согласующего устройства применен преобразователь постоянного тока в постоянный DC-DC конвертор (i-ELOOP), который подает электроэнергию на электрические устройства транспортного средства путем снижения напряжения с максимума 24,3 В до рабочего напряжения бортовой сети / зарядки батареи 11-16 В.

В режиме рекуперативного торможения блок управления двигателем (PCM) определяет количество генерируемой мощности генератора в соответствии с напряжением конденсатора (i-ELOOP) и сохраняет электричество в конденсаторе (i-ELOOP). Когда напряжение конденсатора (i-ELOOP) достигает 24,3 В во время замедления, PCM определяет, что конденсатор (i-ELOOP) полностью заряжен, и ограничивает выходную мощность генератора.

В обычном режиме выработки электроэнергии (без рекуперативного торможения) генерируемое электричество подается на электрические устройства транспортного средства, если напряжение конденсатора (i-ELOOP) соответствует специфицируемому или меньшему значению при работающем двигателе. Обычный режим выработки электроэнергии не может накапливать достаточно электроэнергии в конденсаторе (i-ELOOP), потому что количество генерируемой мощности ниже по сравнению с режимом рекуперативного торможения

При конденсаторном режиме питания выполняются следующие условия. Если напряжение конденсатора (i-ELOOP) выше, чем напряжение батареи, режим управления питанием конденсатора (i-ELOOP) снижает сохраняемое им напряжение с помощью преобразователя постоянного тока в постоянный (i-ELOOP), для подачи питания на электрические устройства автомобиля. Генератор не вырабатывает электроэнергию в режиме питания от конденсатора (i-ELOOP), и мощность подается на электрические устройства транспортного средства с помощью электричества конденсатора (i-ELOOP) независимо от условий движения (например, во время ускорения) до тех пор, пока напряжение конденсатора (i-ELOOP) выше, чем напряжение аккумулятора.

При достижении напряжения конденсатора (i-ELOOP) специфицируемому минимальному значению преобразователь постоянного тока в постоянный (i-ELOOP) прекращает работу в режиме питания конденсатора (i-ELOOP).

Режим питания от батареи обеспечивает электрические устройства транспортного средства и стартер электроэнергией  во время проворачивания коленчатого вала (за исключением случаев, когда двигатель перезапускается с помощью i-stop). Электроэнергия, накопленная в конденсаторе (i-ELOOP), подается на электрические устройства автомобиля, когда двигатель останавливается с помощью управления i-stop (конденсатор ( i-ELOOP) режим питания). После этого, если напряжение конденсатора (i-ELOOP) соответствует специфицируемому или меньшему значению, электричество аккумулятора подается на электрические устройства транспортного средства, чтобы выключить режим питания конденсатора (i-ELOOP) и продолжить остановку двигателя с помощью системы i-stop в батарейном режиме.

При перезапуске двигателя из режима i-stop для обеспечения питанием электрических устройств автомобиля (таких как комбинация приборов или фары) система разделяет источник питания между батареей и конденсатором (i-ELOOP). Электрооборудование автомобиля получает питание от цепи понижения напряжения, а стартер получает питание от аккумулятора путем выключения реле i-stop в DC-DC конверторе (i-ELOOP).

Когда потребляемая мощность электрических устройств транспортного средства превышает выходной предел цепи снижения напряжения в преобразователе постоянного тока (i-ELOOP) или напряжение конденсатора (i-ELOOP) становится низким, система переходит в байпасный режим. При этом включается реле байпаса и подает электроэнергию от генератора непосредственно на электрические устройства автомобиля.

Когда конденсатор (i-ELOOP) саморазряжается (автомобиль оставался на длительное время без запуска двигателя) или напряжение конденсатора (i-ELOOP) от резервного источника тока становится равным установленному значению или меньше, происходит зарядка конденсатора в режиме предварительной зарядки. Электричество к конденсатору (i-ELOOP) подается от батареи или генератора.

Когда напряжение конденсатора (i-ELOOP) соответствует указанному значению или больше при выключенном зажигании, в режиме разряда конденсатора (i-ELOOP) батарея заряжается за счет избыточной мощности, накопленной в конденсаторе (i-ELOOP). Электроэнергия, накопленная в конденсаторе (i-ELOOP), понижается преобразователем постоянного тока в постоянный (i-ELOOP), и питание подается на аккумулятор.

Состояние выработки энергии можно проверить с помощью центрального дисплея (с центральным дисплеем) или светового индикатора i-ELOOP (зеленого цвета) (без центрального дисплея). Индикатор i-ELOOP (зеленый) уведомляет пользователя о том, что рабочее состояние i-ELOOP находится в режиме рекуперативного торможения или режиме предварительной зарядки. Предупреждающий световой сигнал i-ELOOP (желтый) уведомляет пользователя о неисправности компонента, относящегося к i-ELOOP.