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Come funziona la frenata rigenerativa

di Redazione - 30/08/2023

Testo di Cesare Cappa

In questi anni chissà quante volte avrete sentito nominare la frenata rigenerativa. Un’aspetto chiave dell’elettrificazione che riguarda la maggior parte delle vetture di ultima generazione, che consiste di fatto nel recuperare l’energia generata dall’azione frenante. Un po’ riduttivo forse, ma entreremo nel dettaglio a breve. Succede quindi che l’energia cinetica dell’auto viene in parte dissipata sotto forma di calore e in parte convertita in elettricità durante le fasi di rallentamento, in modo che possa essere ad esempio utilizzata per ricaricare le batterie dell’auto.

Cose da sapere

È stimato che la frenata rigenerativa recuperi fino al 70% (a seconda della tipologia di modello) dell’energia cinetica che altrimenti andrebbe persa durante la frenata. Non esclusiva delle vetture full hybrid, plug-in hybrid ed elettriche, ovvero di quel genere di veicoli in cui uno o più motori elettrici possono intervenire sulla trazione dell’automobile. Anche le “auto” normali (come per esempio le mild hybrid) ne possono disporre, con l’energia recuperata che verrà impiegata per ricaricare la batteria dei servizi.
Mentre su full hybrid, plug-in hybrid ed elettriche, la frenata rigenerativa potrebbe sostituire in alcuni frangenti di guida i freni di stampo tradizionale: l’auto rallenta senza che sia necessario l’intervento dei freni a disco (o a tamburo). Quindi diventa elemento attivo dell’intero complesso auto.

Come funziona

In un sistema frenante tradizionale, le pastiglie dei freni producono attrito con i dischi dei freni per rallentare o fermare il veicolo. Ulteriore attrito viene prodotto tra le ruote e la superficie stradale. Questo attrito è ciò che trasforma l’energia cinetica dell’auto in calore. Con i freni rigenerativi il processo assume un “contorno” differente come abbiamo visto poc’anzi. La pressione sul pedale del freno con il piede fa sì che sia i “freni rigenerativi” che quelli tradizionali ad attrito lavorino insieme per rallentare il veicolo. Sulle vetture ibride, plug-in ed elettriche, la rigenerazione si attiva perché i motori elettrici destinati alla trazione invertono la loro rotazione. Diventano così dei generatori elettrici, convertendo l’energia meccanica in energia elettrica. Questa energia elettrica può quindi essere immessa in un sistema di ricarica per le batterie dell’auto.

Sono necessari circuiti elettronici specializzati per stabilire quando il motore elettrico deve invertire la marcia, mentre circuiti elettrici dedicati indirizzano l’elettricità generata dal motore nelle batterie del veicolo. In alcuni casi, l’energia prodotta da questi tipi di freni viene immagazzinata in una serie di condensatori per un uso successivo.

Il ruolo dell’Abs

La frenata rigenerativa è implementata in combinazione con il sistema Abs. Quindi il controller della frenata rigenerativa è simile a un controller Abs, che monitora la velocità di rotazione delle ruote e la differenza di tale velocità da una ruota all’altra. Nei veicoli che utilizzano questo tipo di freni, il controller del freno non solo monitora la velocità delle ruote, ma può calcolare quanta coppia (forza di rotazione) è disponibile per generare elettricità da reimmettere nelle batterie.

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