A frenagem regenerativa: como o motor freia e recarrega (um pouco) a bateria

Em uma scooter elétrica, o motor não serve apenas para acelerar: ele também pode frear, devolvendo parte da energia para a bateria. Isso é o freio regenerativo. Prático e econômico em relação às pastilhas de freio, ele também tem limitações que precisam ser conhecidas, especialmente em máquinas potentes.

O motor se transforma em um gerador

Um motor de ímãs em rotação produz uma tensão em seus terminais, assim como uma dinamo de bicicleta. Quando se freia eletricamente, o controlador interrompe o envio de corrente para o motor e inverte sua função: ele permite que o motor circule corrente no sentido oposto. Essa corrente cria um torque que se opõe à rotação, fazendo com que a roda diminua a velocidade.

Em controle vetorial (FOC), é muito simples: o valor de referência de torque se torna negativo. O controlador ajusta a corrente de frenagem com a mesma precisão que a corrente de aceleração, o que resulta em uma frenagem suave e controlável.

Para onde vai a energia?

A energia cinética da scooter é convertida em eletricidade. Uma parte dessa energia é dissipada em calor no motor e no controlador; o restante passa pelo controlador e retorna para a bateria. Nesse processo, o circuito de potência do controlador funciona de forma inversa: ele eleva a tensão do motor para que seja maior do que a tensão da bateria, permitindo assim que a bateria seja recarregada.

Em baixas velocidades, o motor produz pouca tensão, o que resulta em uma frenagem elétrica ineficiente. Isso impede que a scooter pare completamente e também não consegue mantê-la parada em uma inclinação.

Qual a quantidade real de energia que é recuperada?

Em condições normais de uso, a energia consumida é menor do que se imagina. Em terrenos planos, a maior parte da energia é utilizada para vencer a resistência do ar e o atrito, e não para a frenagem. A economia de energia é mais perceptível em áreas urbanas, com muitas paradas, e especialmente em descidas longas. O principal benefício da frenagem elétrica reside em outro lugar: oferece uma frenagem suave e constante, e as pastilhas e os discos de freio se desgastam menos.

Os limites a serem considerados

Bateria totalmente carregada

Uma bateria totalmente carregada não consegue mais receber carga. A corrente de frenagem faria com que a tensão da bateria ultrapassasse o limite das células. O BMS (Battery Management System) ou o controlador, então, reduzem a força da frenagem elétrica, ou até mesmo a desativam. A consequência prática é que, no início, com a bateria totalmente carregada e no topo de uma descida, a frenagem elétrica pode ser muito mais fraca do que o normal.

A corrente de carga máxima da bateria

Uma bateria aceita menos corrente durante a carga do que durante a descarga. A corrente de frenagem que é enviada de volta para a bateria deve permanecer abaixo desse limite, caso contrário, o BMS (Battery Management System) pode desligar, e com ele, todo o sistema. Em um controlador ajustável, a corrente de frenagem do motor e a corrente enviada de volta para a bateria são ajustadas separadamente.

A tensão do controlador

Durante a frenagem, a tensão pode ultrapassar a tensão da bateria. Um controlador sem margem de tensão, quando conectado a uma bateria totalmente carregada, pode ser danificado por uma frenagem elétrica forte. Esta é uma das razões pelas quais um controlador deve ser escolhido com uma margem de segurança, como explica nosso guia do controlador.

A aderência

Em uma scooter com um único motor, o freio elétrico atua apenas em uma roda. Em superfícies molhadas, pode causar derrapagem. Sua intensidade é controlada de forma semelhante a um freio mecânico.