La recuperació d'energia cinètica és un terme familiar en els vehicles d'energia nova. Actualment, gairebé tots els vehicles elèctrics i híbrids endollables del mercat disposen de sistemes de recuperació d'energia cinètica. La recuperació d'energia cinètica s'ha convertit en una característica estàndard dels vehicles elèctrics.
Què és la recuperació d'energia cinètica?
La recuperació d'energia cinètica es refereix principalment al procés de frenada regenerativa (fres regeneratius) en vehicles elèctrics, on els motors elèctrics s'utilitzen per recuperar l'energia cinètica per frenar i aturar-se.
Els sistemes de frenada hidràulica tradicionals (normalment frens de disc o frens de tambor) malgasten energia convertint l'energia cinètica del cotxe en energia tèrmica mitjançant la fricció durant la frenada. Tot i que eficaç per reduir la velocitat del vehicle, la calor generada es dissipa com a residu.
En canvi, la frenada regenerativa permet que el sistema de frenada capti l'energia cinètica i la transfereixi de nou a la bateria del cotxe. S'estima que la majoria dels vehicles híbrids poden recuperar fins al 90% de l'energia durant la frenada regenerativa, carregant efectivament la bateria a la inversa a través del motor. Aquesta capacitat ajuda a ampliar la gamma de vehicles elèctrics i vehicles híbrids endollables.
Com funciona el sistema de recuperació d'energia cinètica?
El principi de la frenada regenerativa consisteix a aprofitar l'energia cinètica del moviment per inercia del vehicle per conduir el motor en reversa. De manera semblant a un generador, converteix l'energia cinètica en energia elèctrica, que després es transfereix a la bateria per ampliar l'autonomia del vehicle.
Alguns vehicles híbrids i elèctrics disposen de pales al volant que activen la frenada regenerativa. Tanmateix, en la majoria de vehicles equipats amb sistemes de frenada regenerativa, aquest procés s'inicia automàticament.
Mode d'un sol pedal
Alguns sistemes de cotxes poden activar la frenada regenerativa durant la marxa per inercia, conegut com a mode d'un sol pedal. El principi és que quan el vehicle deixa anar el pedal de l'accelerador s'activa el sistema de frenada regenerativa, recuperant l'energia cinètica alhora que redueix gradualment la velocitat. Durant aquesta fase, el motor d'accionament completa principalment la recuperació d'energia. La seva rotació cap endavant impulsa el vehicle, mentre que la seva rotació inversa funciona com a generador per emmagatzemar energia. Aquest enfocament permet al vehicle maximitzar la recuperació d'energia durant la conducció, millorant així l'autonomia, minimitzant la necessitat de frenades freqüents i intenses, reduint la tensió de frenada hidràulica i la càrrega de treball del conductor i, potencialment, allargant la vida útil de les pastilles de fre.
Avantatges de la frenada regenerativa
Millorar l'economia de combustible i l'autonomia dels vehicles elèctrics: els frens hidràulics dissipen l'energia cinètica en forma de calor, donant lloc a una pèrdua d'energia. La frenada regenerativa canalitza aquesta energia a la bateria del cotxe, augmentant així el quilometratge. En els models híbrids, dirigir més potència a la bateria pot allargar el temps de conducció elèctrica pura i reduir la dependència del motor de combustió interna.
Reducció del desgast dels frens: utilitzant la frenada regenerativa amb més freqüència, hi ha menys necessitat de frens de fricció tradicionals. Això redueix la freqüència de les visites al centre de servei per a la substitució de pastilles de fre.
Permet la conducció amb un sol pedal i redueix l'esforç del conductor: els sistemes de frenada regenerativa permeten la conducció amb un sol pedal, especialment beneficiós en entorns urbans. Els conductors ja no necessiten alternar els pedals de l'accelerador i el fre repetidament, simplificant l'experiència de conducció.
Inconvenients de la frenada regenerativa
Els hàbits de conducció s'han d'adaptar: la frenada regenerativa requereix temps perquè els conductors s'adaptin i poden provocar riscos de trànsit. Notícies relacionades s'han informat moltes vegades abans.
Debilitar la vigilància i el sentit de la responsabilitat del conductor: la frenada regenerativa és un sistema automàtic d'assistència a la conducció. Un dels seus efectes negatius persistents és que quan els conductors comencen a confiar cada cop més en la tecnologia per fer la frenada per ells, perden el seu sentit de la responsabilitat, la qual cosa finalment pot portar a situacions perilloses.
Menys fiable a altes velocitats: el frenat per fricció pot aturar el vehicle de manera ràpida i fiable. En situacions d'emergència, quan el cotxe s'ha d'aturar ràpidament i completament, la frenada regenerativa no és tan bona com la frenada per fricció. És per això que els vehicles híbrids i elèctrics utilitzen sovint els dos sistemes de frenada.
Poc benefici a baixa velocitat: quan s'utilitza la frenada regenerativa a baixes velocitats a la ciutat, l'energia generada no és suficient per tenir un impacte significatiu en l'autonomia del cotxe.
En general, es pot dir que els beneficis de la frenada regenerativa superen aquests inconvenients. L'hauríem d'acceptar, aquesta tecnologia es farà cada cop més madura i continuarà aportant comoditat a la vida de viatge de la gent!