Le freinage régénératif : comment le moteur freine et recharge (un peu) la batterie

Sur une trottinette électrique, le moteur ne sert pas qu'à accélérer : il peut aussi freiner, en renvoyant une partie de l'énergie vers la batterie. C'est le freinage régénératif. Pratique et économe en plaquettes, il a aussi des limites qu'il faut connaître, surtout sur une machine puissante.

Le moteur devient une génératrice

Un moteur à aimants qui tourne produit une tension à ses bornes, comme une dynamo de vélo. Quand on freine électriquement, le contrôleur cesse de pousser le courant dans le moteur et inverse son rôle : il laisse le moteur faire circuler du courant dans l'autre sens. Ce courant crée un couple qui s'oppose à la rotation : la roue ralentit.

En commande vectorielle, c'est très simple : la consigne de couple devient négative. Le contrôleur règle le courant de freinage aussi finement que le courant d'accélération, ce qui donne un freinage progressif et dosable.

Où va l'énergie

L'énergie de mouvement de la trottinette se transforme en électricité. Une partie est perdue en chaleur dans le moteur et le contrôleur ; le reste traverse le contrôleur et retourne dans la batterie. Le pont de puissance du contrôleur fonctionne alors à l'envers : il élève la tension du moteur pour qu'elle dépasse celle de la batterie et puisse la recharger.

À basse vitesse, le moteur produit peu de tension et le freinage électrique devient faible. Il ne peut pas immobiliser la trottinette à l'arrêt, ni la tenir dans une pente.

Combien d'énergie récupère-t-on vraiment ?

Moins qu'on ne l'imagine en usage normal. Sur le plat, l'essentiel de l'énergie part en résistance de l'air et en frottements, pas en freinage. Le gain est plus net en ville, avec beaucoup d'arrêts, et surtout en descente longue. Le principal intérêt du freinage électrique est ailleurs : un freinage doux et régulier, et des plaquettes et des disques qui s'usent moins.

Les limites à connaître

Batterie pleine

Une batterie pleine ne peut plus accepter de charge. Le courant de freinage ferait monter sa tension au-delà de la limite des cellules. Le BMS ou le contrôleur réduisent alors le freinage électrique, voire le coupent. Conséquence pratique : au départ, batterie pleine, en haut d'une descente, le frein électrique peut être beaucoup plus faible que d'habitude.

Le courant de charge maximal de la batterie

Une batterie accepte moins de courant en charge qu'en décharge. Le courant de freinage renvoyé à la batterie doit rester sous cette limite, sinon le BMS peut couper, et avec lui toute la machine. Sur un contrôleur réglable, on règle séparément le courant de freinage du moteur et le courant renvoyé à la batterie.

La tension du contrôleur

Au freinage, la tension monte au-dessus de celle de la batterie. Un contrôleur sans marge de tension, sur une batterie pleine, peut être endommagé par un freinage électrique fort. C'est une des raisons pour lesquelles un contrôleur doit être choisi avec de la marge, comme l'explique notre guide du contrôleur.

L'adhérence

Sur une trottinette à moteur unique, le freinage électrique n'agit que sur une roue. Fort, sur sol mouillé, il peut la faire glisser. Il se dose comme un frein mécanique.