El frenado regenerativo: cómo el motor frena y recarga (ligeramente) la batería
En un patinete eléctrico, el motor no solo sirve para acelerar: también puede frenar, devolviendo parte de la energía a la batería. Esto se conoce como frenado regenerativo. Es una opción práctica y que ahorra pastillas de freno, pero también tiene limitaciones que es importante conocer, especialmente en vehículos potentes.
Lo esencial
- En el frenado regenerativo, el motor funciona como un generador: reduce la velocidad de la rueda y produce corriente eléctrica.
- Esta corriente recarga ligeramente la batería, pero el aumento en la autonomía sigue siendo modesto en condiciones de uso normales.
- Con la batería completamente cargada, esta no puede más absorber esa corriente: el frenado eléctrico se reduce o se desactiva.
- Nunca reemplaza los frenos mecánicos, que son los únicos capaces de detener el vehículo en cualquier situación.
El motor se convierte en un generador
Un motor de imanes que gira produce una tensión en sus terminales, como una dinamo de bicicleta. Cuando se frena eléctricamente, el controlador deja de enviar corriente al motor e invierte su función: permite que el motor haga circular la corriente en la dirección opuesta. Esta corriente crea un par que se opone a la rotación, lo que hace que la rueda se ralentice.
En la control vectorial (FOC), es muy sencillo: la señal de par se vuelve negativa. El controlador regula la corriente de frenado con la misma precisión que la corriente de aceleración, lo que proporciona un frenado progresivo y controlable.
¿A dónde va la energía?
La energía cinética del patinete se transforma en electricidad. Una parte se disipa en forma de calor en el motor y el controlador; el resto atraviesa el controlador y regresa a la batería. En este caso, el puente de potencia del controlador funciona a la inversa: eleva el voltaje del motor para que supere el voltaje de la batería, permitiendo así su recarga.
A baja velocidad, el motor produce poca tensión y la frenada eléctrica se vuelve ineficaz. No puede detener la patineta eléctrica cuando está parada, ni mantenerla inmóvil en una pendiente.
¿Cuánta energía se recupera realmente?
En condiciones normales de uso, su impacto es menor de lo que se podría pensar. En superficies planas, la mayor parte de la energía se consume en vencer la resistencia del aire y la fricción, no en el frenado. El beneficio es más evidente en entornos urbanos, con muchas paradas, y especialmente en descensos largos. La principal ventaja del frenado eléctrico reside en otro aspecto: ofrece una frenada suave y constante, y reduce el desgaste de las pastillas y los discos de freno.
Las limitaciones que debes conocer
Batería completamente cargada
Una batería completamente cargada ya no puede aceptar más carga. La corriente de frenado podría elevar su voltaje por encima del límite de las celdas. El BMS (sistema de gestión de la batería) o el controlador, entonces, reducen el frenado eléctrico, o incluso lo interrumpen. Como consecuencia práctica: al inicio, con la batería completamente cargada y en la parte superior de una pendiente, el freno eléctrico puede ser mucho menos potente de lo habitual.
La corriente de carga máxima de la batería
Una batería acepta menos corriente durante la carga que durante la descarga. La corriente de frenado que se devuelve a la batería debe permanecer por debajo de este límite, de lo contrario, el BMS (sistema de gestión de la batería) puede desconectarse, y con él, todo el sistema. En un controlador ajustable, se configura por separado la corriente de frenado del motor y la corriente que se devuelve a la batería.
La tensión del controlador
Al frenar, la tensión aumenta por encima de la tensión de la batería. Un controlador sin margen de tensión, con una batería completamente cargada, puede dañarse por un frenado eléctrico fuerte. Esta es una de las razones por las que un controlador debe elegirse con un margen de seguridad, como explica nuestra guía del controlador.
La adherencia
En un patinete con un solo motor, el frenado eléctrico solo actúa sobre una rueda. En superficies resbaladizas, como el asfalto mojado, puede provocar que la rueda patine. Su funcionamiento es similar al de un freno mecánico, y se modula de forma gradual.
Consejo para el taller.
Nunca confíe únicamente en el frenado eléctrico para detenerse. Puede debilitarse sin previo aviso, ya sea con la batería llena o en caso de fallo. Los frenos mecánicos siempre deben ser capaces de detener el vehículo por sí solos; en un scooter potente, merecen unos frenos adecuados.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el freno eléctrico funciona peor cuando la batería está completamente cargada?
Debido a que la batería ya no puede absorber la corriente generada durante el frenado. El controlador o el BMS (sistema de gestión de la batería) reducen la fuerza de frenado eléctrico para proteger las celdas. La situación vuelve a la normalidad tan pronto como la batería se enfría un poco.
¿El frenado regenerativo aumenta significativamente la autonomía?
En uso cotidiano, la mejora es relativamente pequeña. Es más notable en entornos urbanos con muchas paradas y en descensos largos. Su verdadera ventaja reside en la suavidad del frenado y la menor desgaste de los frenos mecánicos.
¿Puede el sistema de frenado eléctrico dañar la batería?
Si se configura con una corriente de carga superior a la que la batería puede soportar, esto la calentará y acelerará su envejecimiento, pudiendo incluso provocar un corte del BMS (sistema de gestión de la batería). Si se configura correctamente, es seguro.