• 17 de Diciembre de 2018

    Cómo funciona un freno regenerativo

    El freno regenerativo es el sistema que emplean los coches híbridos y eléctricos para cargar su batería aprovechando la inercia del motor. Descubre su funcionamiento.

    Cómo funciona un freno regenerativo

    El freno regenerativo de los coches eléctricos se ha convertido en una tecnología ideal para proteger el medio ambiente y optimizar la energía, puesto que este sistema de frenado actúa al disminuir la velocidad al acumular parte de la energía cinética que tiene el vehículo de manera aprovechable.

    Científicamente hablando, el significado estricto del término “energía” es complicado de asimilar incluso para aquellos que tienen formación especializada, aunque todos sabemos perfectamente lo que es cuando tenemos que pagar por ella.

    Este es el caso con determinados tipos de energía como la electricidad o el gas que adquirimos para alimentar los sistemas del hogar o la que compramos en forma de gasolina, gasóleo o electricidad para poner en marcha nuestros coches, ya sean de combustión o eléctricos.

    Dicha energía nos acompaña en el depósito de combustible y/o en las baterías y comprendemos al 100% su función porque, básicamente, si se acaba el vehículo se para. Así, es imprescindible intentar aprovecharla de la mejor forma posible e incluso reutilizarla antes de que salga del coche.

    El freno regenerativo, una medida muy eficaz

    Actualmente el parque automovilístico está cada vez más salpicado de coches eléctricos, que van siendo más y más populares. La importancia de la batería es capital, siendo una pieza fundamental en la estructura del vehículo. Por ello, su autonomía es muy importante.

    De esta manera, los fabricantes intentan de todas las formas posibles que la autonomía sea la máxima posible implementando este sistema de frenado que posibilita enormes ahorros de batería al recuperar energía a través de la inercia del vehículo.

    Este tipo de freno consiguió popularidad con su introducción en la Fórmula 1 mediante el famoso KERS (kinetic energy recovery system, «sistema de recuperación de energía cinética»).

    Para comprender su funcionamiento hay que recurrir a la física elemental, puesto que la energía ni se crea ni se destruye, se transforma. Es un proceso que transcurre cuando se pone en marcha esta función de los coches eléctricos.

    Hay que entender que un vehículo es una máquina que requiere energía: al acelerar demanda potencia que se logra con un aporte energético y al frenar necesita energía para aguantar el impulso que tiene.

    ¿Cómo funciona un freno regenerativo?

    Este sistema de frenado actúa al disminuir la velocidad, acumular parte de la energía cinética y reaprovecharla, ya sea para impulsar de nuevo al vehículo más adelante o para accionar otros sistemas.

    Los frenos clásicos de los motores térmicos trabajan con el rozamiento y liberan toda la energía fuera del coche en forma de calor. Un ejemplo de aprovechamiento energético en los vehículos de combustión es que dicho calor puede utilizarse para calentar el aire del habitáculo.

    No obstante, el freno de los coches eléctricos genera nuevamente energía eléctrica y carga las baterías, transformando la energía cinética en eléctrica de la misma forma que lo hace un generador eléctrico.

    Entonces… ¿tendría que instalarse un generador eléctrico en el coche? Los expertos dicen que un generador y un motor eléctrico son máquinas iguales, por lo que la solución es utilizar el propio motor eléctrico como generador.

    Y es que el motor eléctrico que impulsa el automóvil también puede utilizarse como generador al invertir su funcionamiento y emplear varios elementos principales del mismo, como el controlador eléctrico y la batería.

    El movimiento produce electricidad y viceversa

    Para comprender plenamente el funcionamiento del freno regenerativo de un coche eléctrico hay que tener en cuenta el siguiente proceso. Cuando el controlador eléctrico –el director del sistema– funciona en modo motor toma la corriente continua de las baterías, la transforma en una onda eléctrica alterna y la envía al estátor.

    Gracias a esa electricidad se genera un campo magnético giratorio con una intensidad y velocidad de giro adecuados a cada momento, puesto que la intensidad magnética varía según la fuerza que requiera el conductor mediante el acelerador. El campo magnético “empuja” al rotor y le hace girar con fuerza para poder mover el vehículo.

    Cuando el conductor levanta el pie del acelerador, el controlador eléctrico hace que se pase a modo generador. De esta forma, se deja de enviar electricidad al estátor y el campo magnético que empujaba al coche desaparece.

    Ahora envía únicamente electricidad al rotor, que genera un campo magnético que al girar induce una corriente eléctrica en las bobinas del estátor. Así, se transforma la electricidad alterna que sale del motor a través de los mismos cables por donde entraba en modo motor para almacenarla en la batería.

    Al crear electricidad por movimiento magnético se necesita una fuerza, que será la frenante que actúa sobre el automóvil. Al pisar el freno suavemente, el controlador incrementa la intensidad magnética del rotor, generando más intensidad eléctrica y, por ende, la fuerza frenante.

    Si el conductor continúa aumentando la presión sobre el pedal del freno, los frenos mecánicos entrarán en juego y se combinarán con el efecto de frenada magnética del motor.

    Aunque no existe ningún sistema de recuperación de energía perfecto, el freno regenerativo puede recuperar una gran parte y, como no necesita instalar ningún elemento importante en un vehículo eléctrico, su uso es una opción totalmente lógica para no desperdiciar energía al frenar e incrementar la autonomía del coche eléctrico.

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