Frânare regenerativă

Frânarea regenerativă este o tehnică, centrală pentru aproape orice vehicul electric și hibrid, de recuperare a energiei pe care o mașină o poartă în mișcarea sa și de readucere a acesteia în baterie, în loc de a o risipi sub formă de căldură. Când un vehicul în mers încetinește, energia sa cinetică trebuie să se ducă undeva; la o mașină convențională, ea este transformată în căldură în frânele cu fricțiune și pierdută în aer. Frânarea regenerativă captează o mare parte din această energie și o stochează pentru reutilizare, fiind unul dintre cele mai importante motive pentru care mașinile electrice sunt atât de eficiente, mai ales în condițiile de pornit-oprit ale condusului prin oraș.

Mecanismul se sprijină pe o simplă reversibilitate proprie motorului electric. Aceeași mașină care propulsează roțile transformând energia electrică în mișcare poate, când situația se inversează, să transforme mișcarea înapoi în electricitate, acționând ca generator. Când șoferul ridică piciorul de pe accelerație sau apasă frâna, electronica mașinii comută motorul în acest regim de generare. Roțile care se învârt rotesc acum motorul împotriva propriului câmp magnetic, ceea ce le opune rezistență la rotație, încetinind mașina, și induce un curent electric. Acel curent curge înapoi prin invertor și în baterie, reîncărcând-o, în timp ce rezistența motorului asigură forța de frânare pe care o simte șoferul.

Beneficiile sunt concrete. Recuperând energia care altfel ar fi risipită, frânarea regenerativă îmbunătățește direct randamentul unui vehicul și îi extinde autonomia, cele mai mari câștiguri fiind în condusul urban, unde viteza este constant pierdută și recâștigată. Reduce de asemenea dramatic uzura frânelor convenționale cu fricțiune, fiindcă acestea sunt solicitate mult mai rar; multe mașini electrice au nevoie de înlocuirea plăcuțelor și discurilor de frână mult mai rar decât mașinile pe benzină, iar coroziunea din neutilizare poate deveni o problemă mai presantă decât uzura. Intensitatea efectului regenerativ este adesea reglabilă, lăsându-i pe șoferi să aleagă cât de agresiv încetinește mașina când ridică piciorul de pe accelerație.

Tehnica nu este lipsită de limite. Cantitatea de energie care poate fi recuperată este limitată de cât de repede poate accepta bateria sarcină, iar aceasta scade când bateria este deja plină, când este foarte rece sau când se cere o frânare extrem de puternică. În toate aceste cazuri, frânele convenționale cu fricțiune trebuie să intervină pentru a furniza forța de oprire lipsă, iar sistemele moderne gestionează această predare atât de lin încât șoferul rareori observă tranziția. O regenerare puternică este și cea care face posibil condusul cu o singură pedală, în care simpla ridicare a piciorului de pe accelerație este suficientă pentru a opri mașina.

Frânarea regenerativă leagă între ele câteva dintre trăsăturile definitorii ale unei mașini electrice. Depinde de rolul dublu al motorului electric, atât de propulsie, cât și de generator, stă la baza condusului cu o singură pedală și este un contribuitor major la randamentul de ansamblu al mașinii electrice și la autonomia obținută cu o singură încărcare, mai ales pentru șoferii care petrec mult timp în trafic.