Rekuperácia mení kinetickú energiu brzdiaceho elektromobilu na elektrinu. Tento proces výrazne predlžuje dojazd a chráni mechanické brzdy vozidla pred opotrebovaním.
Jazda strmou horskou cestou predstavuje pre elektromobil ideálnu príležitosť na rekuperáciu. Počas klesania sa kinetická energia mení na elektrickú. Tá následne dobíja batériu a predlžuje celkový dojazd vozidla. Zdroj: iStock.com/kyolshin
Každé spomalenie tradičného auta so spaľovacím motorom znamená stratu. Trenie brzdových doštičiek generuje teplo, ktoré bez úžitku uniká do okolia. Elektrické vozidlá však tento problém elegantne riešia. Využívajú technológiu spätného získavania energie nazývanú rekuperácia. Slovo pochádza z latinského výrazu recuperare a znamená obnoviť.
Elektromotor v úlohe generátora
Ako tento proces funguje v praxi? Šofér elektromobilu stlačí brzdový pedál alebo uvoľní akcelerátor a vtedy kolesá odovzdajú svoju kinetickú energiu hnaciemu ústrojenstvu. Elektrický motor zmení režim a začne fungovať ako generátor. Využije vlastný odpor na spomalenie auta, čím vyrába elektrickú energiu. Elektronika túto elektrinu pošle do vysokonapäťovej batérie.
Systém funguje podobne ako dynamo na bicykli. Dynamo je vlastne malý elektrický generátor. Keď sa dotýka točiaceho sa kolesa, vyrába elektrinu na svetlo. Výroba elektriny však vytvára silný magnetický odpor. Tento odpor koleso bicykla prirodzene spomaľuje, cyklista preto musí do pedálov tlačiť oveľa silnejšie. Elektromobil využíva fyzikálny odpor generátora na brzdenie.
Súhra bŕzd a ovládanie jedným pedálom
Získaná elektrina poháňa auto pri ďalšej jazde. Mnohé moderné modely ponúkajú funkciu ovládania jedným pedálom. Vodič iba zloží nohu z plynu a auto začne automaticky spomaľovať. Systém okamžite generuje energiu do batérie. Šofér si môže intenzitu tohto spomalenia nastaviť.
Pri prudšom zastavení prichádza na rad miešanie bŕzd. Riadiaca elektronika vtedy plynule prepojí elektrické spomaľovanie s klasickými brzdami. Počítač presne vypočíta ideálny pomer oboch systémov, pričom vodič tento prechod medzi brzdami vôbec nepocíti. Vďaka tomuto mechanizmu mechanické brzdy trpia oveľa menším opotrebením a majitelia elektromobilov tak ušetria peniaze za ich výmenu.
Hmotnosť auta ovplyvňuje efektivitu
Opotrebovanie bŕzd úzko súvisí s hmotnosťou vozidla. Tá hrá pri rekuperácii prekvapujúco dôležitú úlohu. Odborníci z autoklubu ADAC analyzovali údaje organizácie Green NCAP. Porovnávali schopnosti rôznych elektromobilov pri jazde v horskom teréne. Ľahká Dacia Spring získala cestou z kopca naspäť 35 percent. Masívne BMW i7 dokázalo obnoviť až polovicu spotrebovanej energie.
Ťažšie autá teda pri klesaní vyrábajú viac elektriny. Pri ceste do kopca však spotrebujú výrazne viac energie. Výrobcovia preto stále hľadajú ideálny kompromis medzi váhou a efektivitou.
Zásadný vplyv na celkový dojazd
Efektivitu systému neovplyvňuje iba hmotnosť, ale aj okolité prostredie. Nízke vonkajšie teploty napríklad znižujú schopnosť batérie prijímať energiu. Pri bežnej jazde na rovine autá získajú približne 22 percent. Testy ukázali najlepšie výsledky pri čínskom modeli NIO ET7. Tento elektromobil obnovil až 31 percent vynaloženej energie. Populárny Hyundai IONIQ 6 dosiahol výborných 29 percent.
Bez tejto technológie by autá mali o pätinu kratší dojazd. To v praxi znamená predĺženie cesty aj o 100 kilometrov. To vždy závisí od kapacity konkrétnej batérie. Všetky tieto faktory robia z rekuperácie kľúčový prvok elektromobility.
Pohľad do budúcnosti a pokročilé systémy
Rekuperácia dnes predstavuje jednu z kľúčových technológií pre udržateľnú dopravu. Inteligentné algoritmy stále zlepšujú spoluprácu medzi elektromotorom a klasickými brzdami. Výskumníci aktuálne vyvíjajú takzvané prediktívne systémy riadenia.
To znamená, že počítač v aute aktívne predvída situáciu na ceste. Systém analyzuje rýchlosť a vypočíta presný moment začiatku brzdenia. Následne sám určí najlepší pomer medzi elektrickým a mechanickým brzdením. Auto tak získa naspäť maximálne množstvo energie. Inovácie v blízkej budúcnosti ešte viac predĺžia dojazd elektrických vozidiel.
Zdroje: Volkswagen Slovakia, Môj Elektromobil, Energie-portal
(KAM)
