Рекуперативно спиране

Рекуперативното спиране е способ, централен за почти всеки електрически и хибриден автомобил, за възстановяване на енергията, която колата носи в движението си, и връщането ѝ обратно в акумулатора вместо да се пилее като топлина. Когато движещ се автомобил намалява скоростта си, кинетичната му енергия трябва да отиде някъде; в класическата кола тя се превръща в топлина в челюстните спирачки и се губи във въздуха. Рекуперативното спиране улавя голяма част от тази енергия и я съхранява за повторна употреба, което е една от най-важните причини електромобилите да са толкова ефективни, особено в условията на постоянно потегляне и спиране в градското движение.

Механизмът стъпва на проста обратимост, заложена в електродвигателя. Същата машина, която задвижва колелата, превръщайки електрическата енергия в движение, може при обратна ситуация да превръща движението обратно в електричество, действайки като генератор. Когато водачът отпусне педала на газта или натисне спирачката, електрониката на колата превключва двигателя в този генераторен режим. Въртящите се колела сега завъртат двигателя срещу собственото му магнитно поле, което едновременно възпрепятства въртенето им, забавяйки колата, и индуцира електрически ток. Този ток тече обратно през инвертора и в акумулатора, дозареждайки го, докато съпротивлението на двигателя осигурява спирачната сила, която водачът усеща.

Ползите са осезаеми. Като си връща енергия, която иначе би се загубила, рекуперативното спиране пряко подобрява ефективността на автомобила и удължава пробега му, като най-голямата изгода е в градското шофиране, където скоростта постоянно се намалява и набира отново. То също драстично намалява износването на класическите челюстни спирачки, тъй като те се ползват далеч по-рядко; при много електромобили спирачните накладки и дисковете се сменят много по-нарядко, отколкото при бензиновите коли, а корозията от неупотреба може да се окаже по-належащ проблем от износването. Силата на рекуперативния ефект често е регулируема, позволявайки на водачите да изберат колко енергично колата забавя при отпускане на газта.

Способът не е без ограничения. Количеството енергия, което може да бъде възстановено, е ограничено от това колко бързо акумулаторът може да приема заряд, а то намалява, когато акумулаторът вече е пълен, когато е много студен или когато се изисква изключително рязко спиране. Във всички тези случаи класическите челюстни спирачки трябва да се намесят, за да осигурят липсващата спирачна сила, а съвременните системи управляват това предаване толкова плавно, че водачът рядко забелязва прехода. Силната рекуперация е и онова, което прави възможно шофирането с един педал, при което само отпускането на газта стига, за да забави колата до пълно спиране.

Рекуперативното спиране свързва няколко от определящите черти на електромобила. То зависи от двойната роля на електродвигателя — едновременно като задвижваща машина и като генератор, — лежи в основата на шофирането с един педал и има съществен принос за общата ефективност на електромобила и за пробега, който колата постига с един заряд, особено за водачите, които прекарват голяма част от времето си в трафик.