3. KERS
El KERS és un sistema de fre regeneratiu que permet reduir la velocitat del
vehicle transformant part de la seua energia cinètica en energia elèctrica.
Aquesta energia s’emmagatzema per a utilitzar-la en el futur per a accelerar el
cotxe.
Motor d’explosió
KERS
Supercondensador
Unitat de control
3
4. KERS. Funcionament
Quan el motor d'explosió dels cotxes de F1 s’utilitza com a fre, es produeix una
energia cinètica que el KERS la transforma en elèctrica i l'emmagatzema en
supercondensadors. Després, el pilot pot prémer un botó per a que el KERS
retorne l'energia al motor, de manera que el vehicle puga accelerar més
ràpidament. El KERS augmenta la potència en uns de 82 CV (60 kW).
4
5. KERS. Usos
En vehicles, per a proporcionar energia extra a l'eix de tracció.
En vehicles, per a aportar cavalls extra entre les frenades.
En vehicles híbrids, per a recarregar les bateries i allargar l'autonomia.
En vehicles híbrids, per a reutilitzar l'energia sobrant com a “combustible”.
5
6. KERS. Tipus
Mecànic
• El volant d’inèrcia transfereix mecànicament l’energia a altres
dispositius mecànics i finalment passa per acoble al palier.
Pneumàtic
• El volant d’inèrcia transfereix l'energia a dispositius pneumàtics i
hidràulics, i aquésts, la transfereixen per acoble al palier.
Elèctric
• El volant d’inèrcia es comporta com un generador elèctric, que
transfereix l’energia a uns acumuladors i bateries, que
abasteixen d'energia el motor elèctric per acoble al palier.
Híbrid
• És una combinació dels anteriors.
6
8. Supercondensadors
Són dispositius que permeten absorbir els pics d'energia cinètica (quan un
vehicle utilitza el motor per a frenar) i emmagatzemar-la com a energia elèctrica
sobrant d’un sistema per a després reutilitzar-la.
Són molt més eficients per a emmagatzemar i alliberar energia ràpidament,
tenen menys pèrdues, més vida útil i ocupen menys espai que les bateries
convencionals.
No són tan eficients en emmagatzemar energia per a períodes més llargs.
Són adequats quan es necessiten potències elevades
durant períodes breus i freqüents cicles de càrrega i
descàrrega.
8
9. Supercondensadors. Funcionament
Quan s’aplica una diferència de potencial entre dos conductors metàl·lics,
separats per un material aïllant, es produeix una acumulació de càrregues de
diferent signe en cada conductor.
Tenen més superfície efectiva dels conductors i aproximen les càrregues de
signe contrari fins a distàncies properes a la grandària molecular.
9
10. Supercondensadors. Usos
En vehicles elèctrics:
Subministrar potència ‘extra’ en avançaments o pendents; o alimentar el motor
d'arrencada a l’engegar.
A la xarxa elèctrica:
Compensar fluctuacions de subministre de curta durada, com els buits de tensió
associats a la generació d'origen eòlic.
10
12. Volant d’inèrcia
El principi d’aprofitament l’energia sobrant d’un sistema i reutilitzar-la, ja era
coneguda molt abans de l’aparició de les bateries.
El volant d’inèrcia és un element mecànic passiu capaç d’emmagatzemar
energia cinètica, utilitzant la inèrcia sobrant en un sistema, i cedir-la en poc de
temps.
Es resisteix als canvis de la seua velocitat de rotació, reduint la velocitat angular
i suavitzant les acceleracions brusques.
12
13. Volant d’inèrcia. Funcionament
Com es pot emmagatzemar energia emprant volants d'inèrcia?
Quan un volant d'inèrcia és sotmès a un moment angular (velocitat de gir), es
transforma en una reserva d'energia cinètica.
Tota aquesta energia cinètica es pot emmagatzemar (deixant girar lliurement el
volant) o retirar-se a voluntat (transformant l'energia cinètica en elèctrica per
exemple).
És una roda sobre un eix que emmagatzema i regula l’energia mitjançant un gir
continu. Aquest volant continua el seu moviment per inèrcia quan cessa el
parell motor que el propulsa.
13
15. Volant d’inèrcia. L’origen
Agricultura i ramaderia
De nòmades a sedentaris
Organització social
Especialització del treball
Volant d’inèrcia
(Neolític 10.000 a.C. – 5.000 a.C.)
Nous materials
Noves tècniques
La roda
Recipients
Torns terrissaires
Emmagatzemar
beguda i menjar
Desenvolupament tèxtil
Decoració
15
