Frenada Regenerativa: Cómo funciona y por qué es clave en vehículos híbridos y eléctricos

En esta entrega, dada la buena acogida de las claves antes de comprar un vehículo híbrido o híbrido enchufable, se ha optado por desarrollar un tema intrínsecamente aplicado a estos automóviles de energías alternativas. Se trata de la frenada regenerativa.

La frenada regenerativa es un sistema que permite recuperar la energía cinética generada al frenar un vehículo, transformándola en energía eléctrica que se almacena en la batería. Es por este motivo que no tendría sentido usar este sistema en vehículos que no tengan en su tren motriz una batería que lo alimente.

Funcionamiento de la frenada regenerativa

Cuando un vehículo frena (vehículo convencional de combustión), pierde toda la energía cinética en forma de rozamiento y calor. Sin embargo, la frenada regenerativa aplicada a vehículos híbridos y eléctricos, utiliza el motor eléctrico de manera inversa para actuar como un generador, no sólo generando menor cantidad de calor a las pastillas y discos por fricción, sino que además aprovecha gran parte de esa energía para cargar la batería. Este proceso se produce de la siguiente manera:

Inversión del Motor: Al frenar, el motor eléctrico cambia su función y comienza a generar electricidad en lugar de consumirla. Esto se logra al resistir el movimiento del vehículo, lo que convierte la energía cinética en energía eléctrica. El fenómeno que permite esta función se conoce como Inducción Electromagnética (*). 

Almacenamiento de Energía: La electricidad generada se almacena en la batería del vehículo, lo que permite su reutilización para alimentar el motor eléctrico y otros sistemas del coche, como el climatizador o la iluminación.

Eficiencia Energética: Este sistema puede recuperar hasta el 70% de la energía cinética que se pierde al frenar, con ello contribuye a aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos e híbridos y a reducir el consumo de combustible en los modelos híbridos.

Beneficios de la frenada regenerativa

El sistema funciona de manera prácticamente silenciosa, si bien en manos experimentadas permite a los vehículos (sirviéndose del conocimiento del terreno, climatología, anticipando los movimientos, etc.), incluso incrementar la autonomía del automóvil por encima de la homologada.

Aumento de la autonomía: Al recuperar energía durante la frenada, los vehículos eléctricos pueden recorrer mayores distancias con una sola carga.

Reducción del desgaste de los frenos: Dado que la frenada regenerativa utiliza el motor para frenar, se reduce el uso de los frenos mecánicos, prolongando su vida útil y disminuyendo los costos de mantenimiento.

Conducción más sostenible: Este sistema contribuye a una conducción más eficiente y respetuosa con el medio ambiente, al maximizar el uso de la energía generada durante la conducción.

Modos de frenada regenerativa

Muchos vehículos electrificados permiten ajustar el nivel de frenada regenerativa. Por ejemplo, algunos modelos cuentan con diferentes modos de regeneración que van desde una retención mínima hasta una retención máxima, distribuidos en 4 puntos por lo general (con números, nombres, letras, signos + y -, existen muchas nomenclaturas a elección libre del fabricante), lo que permite al conductor adaptar la experiencia de conducción según sus preferencias y las condiciones de la carretera, bien a través de las levas detrás del volante o mediante otros selectores. En resumen, la frenada regenerativa es una tecnología clave en los vehículos eléctricos e híbridos que no solo mejora la eficiencia energética, sino que también ofrece beneficios significativos en términos de autonomía y mantenimiento.

Ventajas e inconvenientes

VENTAJAS

1. Reducción de desgaste en los componentes de freno mecánicos.
2. Mejora la eficiencia energética (cubre gran demanda de energía a diferencia de un vehículo de combustión convencional que la “desperdicia”).
3. Menor consumo de energía total.
4. Contribución a la sostenibilidad y reducción de emisiones.

INCONVENIENTES

1. Deterioro del sistema de frenos convencional por desuso (casos aislados para tener en cuenta).
2. Eficacia limitada a bajas velocidades por incapacidad para captar energía.
3. Adaptación del conductor al sistema ante la falta de sensación y diferencia de tacto dada la combinación del sistema mecánico-magnético.
4. Aumento de piezas móviles y elementos tanto mecánicos como eléctricos y electrónicos en el sistema de frenado.

(*) Inducción electromagnética:

Un motor eléctrico genera electricidad cuando actúa como generador debido a la inducción electromagnética. Cuando el motor gira, el rotor dentro del campo magnético del estator induce corriente eléctrica en las bobinas del estator. Este proceso se conoce como inducción electromagnética y es la base del funcionamiento de los generadores eléctricos. La cantidad de electricidad generada depende de la velocidad del rotor y la fuerza mecánica aplicada al motor.

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