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Frenado regenerativo: ¿cómo funciona? ¿Vale la pena?

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Desde que el primer Toyota Prius salió de la línea hace más de 20 años, el concepto de frenado regenerativo se ha vuelto bastante conocido como un método para aumentar el alcance en vehículos híbridos y eléctricos.

Únase a nosotros mientras nos sumergimos profundamente en el frenado regenerativo y su efectividad en varios vehículos eléctricos.

 

¿Qué es el frenado regenerativo?

Los vehículos en movimiento tienen mucha energía cinética, y cuando se aplican los frenos para reducir la velocidad de un vehículo, toda esa energía cinética tiene que ir a algún lado. En los días neandertales de los automóviles con motor de combustión interna, los frenos se basaban únicamente en la fricción y convertían la energía cinética del vehículo en calor desperdiciado para desacelerar un automóvil. Toda esa energía simplemente se perdió en el medio ambiente.

Afortunadamente, hemos evolucionado como especie y desarrollado una mejor manera. El frenado regenerativo utiliza el motor de un vehículo eléctrico como generador para convertir gran parte de la energía cinética perdida al desacelerar en energía almacenada en la batería del vehículo. Luego, la próxima vez que el automóvil acelere, utilizará gran parte de la energía previamente almacenada del frenado regenerativo en lugar de aprovechar más sus propias reservas de energía.

Es importante darse cuenta de que, por sí solo, el frenado regenerativo no es un amplificador de alcance mágico para vehículos eléctricos. No hace que los vehículos eléctricos sean más eficientes per se, solo los hace menos ineficientes. Básicamente, la forma más eficiente de conducir cualquier vehículo sería acelerar a una velocidad constante y luego nunca tocar el pedal del freno. Dado que el frenado eliminará la energía y requerirá que ingrese energía adicional para volver a acelerar, obtendrá su mejor rango simplemente nunca disminuyendo la velocidad en primer lugar.

Pero eso obviamente no es práctico. Como necesitamos frenar con frecuencia, el frenado regenerativo es la mejor opción. Se necesita la ineficiencia del frenado y simplemente hace que el proceso sea menos derrochador.

 

¿Qué tan bien funciona el frenado regenerativo?

Para evaluar el frenado regenerativo, realmente necesitamos observar dos parámetros diferentes, la eficiencia y la efectividad. A pesar de sonar similar, los dos son bastante diferentes. La eficiencia se refiere a qué tan bien el frenado regenerativo captura la energía ‘perdida’ del frenado. ¿Pierde mucha energía como calor, o convierte toda esa energía cinética en energía almacenada? La efectividad, por otro lado, se refiere a la magnitud del impacto que realmente produce el frenado regenerativo. ¿Aumenta considerablemente su rango o no notará mucha diferencia?

Auto con freno regenerativo

Eficiencia

Ninguna máquina puede ser 100% eficiente (sin romper las leyes de la física), ya que cualquier transferencia de energía inevitablemente incurrirá en alguna pérdida como calor, luz, ruido, etc. La eficiencia del proceso de frenado regenerativo varía en muchos vehículos, motores, baterías y controladores, pero a menudo se encuentra en algún lugar cercano al 60-70% de eficiencia. Regen generalmente pierde alrededor del 10-20% de la energía que se captura, y luego el automóvil pierde otro 10-20% más o menos al convertir esa energía nuevamente en aceleración, según Tesla. Esto es bastante estándar en la mayoría de los vehículos eléctricos, incluidos automóviles, camiones, bicicletas eléctricas, scooters eléctricos, etc.

Tenga en cuenta que este 70% no significa que el frenado regenerativo dará un aumento del rango del 70%. Esto no aumentará su rango de 160 km a 270 km. Esto simplemente significa que el 70% de la energía cinética perdida durante el acto de frenado se puede volver a acelerar más adelante.

Es por eso que solo informar la eficiencia del sistema no significa mucho. Alguien podría ser muy eficiente cuando trabajan, pero si solo trabajan una hora al día, probablemente no estén logrando mucho. Lo que debería interesarnos más es la efectividad del frenado regenerativo.

 

Eficacia

Aquí es donde las cosas se ponen realmente interesantes. La efectividad del frenado regenerativo es una medida de cuánto puede aumentar su rango. ¿Hace su rango teórico un 5% más? ¿50% más? ¿Aún más?

Las condiciones de manejo tienen un gran impacto. Verá una eficacia mucho mejor para el frenado regenerativo en el tráfico urbano de parada y salida que en los desplazamientos por carretera. Esto debería tener sentido, ya que, si está frenando repetidamente, recuperará mucha más energía que si simplemente conduce durante horas sin tocar el pedal del freno. El terreno también juega un papel importante aquí, ya que conducir cuesta arriba no te da muchas posibilidades de frenar, pero conducir cuesta abajo regenerará una cantidad de energía mucho mayor debido a los largos períodos de frenado. En pendientes largas, el frenado regenerativo se puede usar casi constantemente para regular la velocidad mientras se carga la batería continuamente.

El tamaño del vehículo puede ser el factor más importante en la efectividad del frenado regenerativo por la sencilla razón de que los vehículos más pesados ​​tienen mucho más impulso y energía cinética. Al igual que un volante grande es más efectivo que un volante pequeño, un automóvil eléctrico de cuatro ruedas tiene mucha más energía cinética cuando está en movimiento que una bicicleta o scooter eléctrico.

Algunos entusiastas se preguntan si este sistema aplicado a los EV tendrá un impacto directo en los precios de seguros para autos de esta clase. ¿Pero sabías que el frenado regenerativo no solo se limita a los autos eléctricos? En estos días, puedes encontrarlo en todo, desde bicicletas eléctricas y patinetas hasta scooters eléctricos.

Afortunadamente, varios conductores de Tesla han informado de datos de contribución de energía de regreso utilizando diferentes aplicaciones de seguimiento de datos. Los conductores del Modelo S informaron que recuperaron hasta el 32% de su consumo total de energía. Esto aumentaría efectivamente el alcance de un automóvil de 160 km a 212 km.