Pokud jedete v městské oblasti, pravděpodobně si uvědomujete, že neustále zastavujete a rozjíždíte se na silnici. Je to velká ztráta času, ale možná si také neuvědomujete, že je to obrovské plýtvání energií. Aby se auto pohnulo vpřed, vyžaduje to velký příkon a pokaždé, když na něj šlápnete brzdy, všechna nahromaděná energie se rozptýlí. Podle fyzikálních pravidel nelze energii zničit. To znamená, že když vaše auto zpomalí, kinetická energie, která jej poháněla vpřed, musí někam jít – ztrácí se v brzdových destičkách a uvolňuje se jako teplo. Ale co kdybyste mohli tuto energii nashromáždit a použít, když příště začnete zrychlovat? To je základní princip rekuperačních brzd, které jsou široce používány v elektrických autech a vlacích.
Definice
Rekuperační brzdění je systém, ve kterém je elektromotor, který běžně pohání hybridní nebo čistě elektrické vozidlo, v podstatě ovládán zpětným chodem (elektricky) během brzdění nebo dojezdu. Místo aby spotřebovával energii na pohon vozidla, motor funguje jako generátor, který nabíjí palubu baterie s elektrickou energií, která by se normálně ztratila jako teplo tradičním mechanickým třením brzdy. Když motor „pracuje obráceně“, generuje elektřinu. Doprovodné tření (elektrický odpor) pomáhá normálním brzdovým destičkám překonat setrvačnost a pomáhá zpomalit vozidlo.
Tradiční vs. Regenerativní
V tradičním brzdovém systému vytvářejí brzdové destičky tření s brzdovými kotouči, které zastavují nebo zpomalují vůz. Tření vzniká také mezi koly a povrchem vozovky. Oba vytvářejí teplo z kinetické energie vozu.
U rekuperačních brzd však většinu brzdí systém, který pohání vozidlo. Když sešlápnete brzdový pedál na hybridním nebo elektrickém voze, tyto brzdy přeřadí elektromotor automobilu do zpětného chodu, což způsobí, že se rozběhne dozadu, čímž se zpomalí kola automobilu. Při zpětném chodu funguje motor také jako elektrický generátor tím, že vytváří elektřinu, která je dodávána do baterií automobilu.
Nejlepší situace
Regenerační brzdy jsou při určitých rychlostech účinnější. Ve skutečnosti jsou nejužitečnější v situacích stop-and-go. Hybridy a elektromobily mají také třecí brzdy, které fungují jako typ záložního systému ve scénářích, kdy rekuperační brzdění nemůže dodat dostatek energie k zastavení. V těchto případech by si řidiči měli uvědomit, že brzdový pedál může reagovat na tlak jinak. Někdy se stlačí více k podlaze než obvykle - pocit, který může na okamžik vyvolat u řidiče paniku.
Hydraulické rekuperační brzdění
Ford Motor Company a Eaton Corporation vyvinuly novější typ regenerativního brzdového systému s názvem Hydraulic Power Assist nebo HPA. Když řidič sešlápne brzdu pomocí HPA, kinetická energie vozu pohání reverzibilní čerpadlo, které řídí hydraulická kapalina z nízkotlakého akumulátoru (typ akumulační nádrže) a do vysokotlakého akumulátor. Odhady pro HPA naznačují, že by mohl uložit 80 procent pohybů ztracených zpomalením a použít je k pohybu vozu vpřed.
