Freinage régénératif

Le freinage régénératif est une technique, centrale sur presque tous les véhicules électriques et hybrides, qui consiste à récupérer l'énergie qu'une voiture porte dans son mouvement et à la renvoyer dans la batterie au lieu de la dissiper en chaleur. Quand un véhicule en mouvement ralentit, son énergie cinétique doit aller quelque part ; dans une voiture classique, elle se transforme en chaleur dans les freins à friction et se perd dans l'air. Le freinage régénératif en capte une large part et la stocke en vue d'un réemploi, ce qui constitue l'une des principales raisons de la grande efficacité des voitures électriques, notamment dans les conditions d'arrêts et de redémarrages de la conduite en ville.

Le mécanisme repose sur une simple réversibilité propre au moteur électrique. La même machine qui entraîne les roues en convertissant l'énergie électrique en mouvement peut, lorsque la situation s'inverse, reconvertir le mouvement en électricité, en fonctionnant comme un générateur. Quand le conducteur lève le pied de l'accélérateur ou appuie sur la pédale de frein, l'électronique de la voiture bascule le moteur dans ce mode générateur. Les roues en rotation entraînent alors le moteur contre son propre champ magnétique, ce qui à la fois s'oppose à leur rotation, ralentissant la voiture, et induit un courant électrique. Ce courant repart par l'onduleur vers la batterie, qu'il recharge, tandis que la résistance du moteur fournit la force de freinage que le conducteur ressent.

Les avantages sont tangibles. En récupérant une énergie autrement perdue, le freinage régénératif améliore directement le rendement d'un véhicule et accroît son autonomie, avec les gains les plus marqués en conduite urbaine, où la vitesse est sans cesse perdue puis reprise. Il réduit aussi nettement l'usure des freins à friction classiques, sollicités bien moins souvent ; de nombreuses voitures électriques exigent un remplacement des plaquettes et des disques bien moins fréquent que les voitures à essence, au point que la corrosion liée à l'inutilisation peut devenir une préoccupation plus pressante que l'usure. L'intensité de l'effet régénératif est souvent réglable, laissant le conducteur choisir avec quelle vigueur la voiture ralentit dès qu'il lève le pied.

La technique n'est pas sans limites. La quantité d'énergie récupérable est plafonnée par la vitesse à laquelle la batterie peut accepter la charge, vitesse qui diminue quand la batterie est déjà pleine, quand elle est très froide, ou quand un freinage très appuyé est demandé. Dans tous ces cas, les freins à friction classiques doivent prendre le relais pour fournir la force d'arrêt manquante, et les systèmes modernes gèrent ce passage de témoin avec une telle douceur que le conducteur s'en aperçoit rarement. Une régénération puissante est aussi ce qui rend possible la conduite à une pédale, où le simple relâchement de l'accélérateur suffit à ralentir la voiture jusqu'à l'arrêt.

Le freinage régénératif rassemble plusieurs des traits distinctifs d'une voiture électrique. Il s'appuie sur le double rôle du moteur électrique, à la fois propulseur et générateur, il sous-tend la conduite à une pédale, et il contribue largement au rendement global d'un VE comme à l'autonomie obtenue sur une charge, en particulier pour les conducteurs qui passent une grande partie de leur temps dans la circulation.