¿Qué es el frenado regenerativo?
El frenado regenerativo ha sido algo común para los vehículos eléctricos desde que se introdujo el Toyota Prius hace casi dos décadas. Si bien no reemplazará el frenado por fricción en el corto plazo, es una buena manera de ahorrar parte de la energía cinética que de otro modo se desperdiciaría cada vez que disminuya la velocidad.
¿Qué es el frenado regenerativo?
Para comprender cómo un automóvil puede generar energía al frenar, debemos observar cómo funciona un motor de inducción de CA. Conocidos por su simplicidad, los motores eléctricos tienen una sola parte móvil, intuitivamente llamada rotor. Este se encuentra dentro de un marco estático llamado estator y le proporciona par a través de la inducción electromagnética.
Una onda de flujo electromotriz (EMF) es producida por tres o cuatro fases colocadas equidistantes entre sí en el estator. El EMF gira alrededor del rotor, marcando su movimiento. Dado que ningún motor es 100% eficiente, la onda de flujo siempre viaja más rápido que el rotor, perdiendo energía eléctrica de las baterías del vehículo en el proceso.
¿Cómo funciona el frenado regenerativo?
El frenado regenerativo funciona a la inversa. Al reducir la velocidad de la onda de flujo, el vehículo se ralentiza. El rotor naturalmente “querrá” mantener su velocidad debido a la inercia y, como resultado, viajará más rápido que la onda de flujo residual. Para explicarlo de una manera que sea clara para aquellos que no entienden los términos técnicos, esto permitirá que el rotor “empuje” la onda de electrones que lo rodea y suprima la energía adicional que se envía a la batería.
Dado que el rotor está conectado a las ruedas del vehículo, la cantidad de energía convertida será directamente proporcional a la energía cinética producida por el automóvil. Cuanto mayor es la desaceleración, más energía se produce. La cifra superior de retorno de energía eléctrica se especifica en 60 Kw para la mayoría de los modelos, posiblemente regulada por un limitador electrónico.
Por supuesto, hay muchos otros factores que afectan la eficiencia del sistema, especialmente considerando que sigue un ciclo bidireccional. La energía pasa de la batería al inversor de rueda (CC a CA), al motor y a la transmisión, y luego regresa nuevamente, perdiéndose levemente en cada etapa cuando se inicia el frenado. En un automóvil con transferencia de batería a rueda del 80 %, como el viejo Tesla Roadster, la eficiencia de frenado regenerativo será del 64 % o del 80 %.
Relación entre el frenado regenerativo y la autonomía del vehículo
Esto significa que, en condiciones ideales, el 64% de la energía perdida al frenar se puede utilizar para acelerar. Pero, ¿cómo se traduce esto en situaciones cotidianas? ¿Tendrá un impacto significativo en la autonomía del vehículo?
Como mencionamos anteriormente, esto depende principalmente de sus hábitos de frenado, el entorno de conducción y el peso del automóvil. Puede ser útil saber que la energía cinética almacenada en un vehículo en movimiento se calcula mediante la fórmula masa por velocidad al cuadrado y todo dividido por dos.
Por ejemplo, los conductores agresivos pueden beneficiarse más del sistema. Eso no significa que acelerar a fondo y frenar como si estuvieras corriendo en un rally no reducirá tu autonomía. Ir a cierta velocidad sigue siendo la forma más efectiva de ahorrar batería. Es que la conducción deportiva en un vehículo eléctrico te costará menos que en un coche de gasolina.
En la conducción en carretera, donde la velocidad se mantiene constante, el frenado regenerativo casi no hace ninguna diferencia, pero las rutas urbanas o la conducción cuesta abajo pueden hacer que recuperes una cantidad significativa de energía.