Le freinage régénératif constitue un procédé simple intégré aux véhicules électriques leur offrant la possibilité de recharger leurs batteries en exploitant la puissance de freinage.
Pendant cette opération, l’énergie cinétique dissipée est convertie en énergie électrique.
Principe du freinage régénératif
Les véhicules électriques, y compris les hybrides, tirent d’importants bénéfices du freinage régénératif. Il s’agit d’un système de récupération d’énergie convertissant l’énergie cinétique de la voiture en énergie électrique, évitant la perte de chaleur par le freinage conventionnel. Contrairement au freinage traditionnel utilisant la friction, les véhicules électriques sont plus efficaces grâce à cette technologie parce qu’ils peuvent récupérer de l’énergie pour recharger les batteries et augmenter leur autonomie. Cette fonction est avantageuse dans les environnements urbains, où les arrêts fréquents offrent de nombreuses opportunités de récupération d’énergie et de réduction de la consommation.
Fonctionnement du freinage régénératif
La récupération d’énergie s’opère en réorientant le fonctionnement du moteur électrique. En cours de conduite, le groupe motopropulseur tire profit de l’énergie stockée dans la batterie pour propulser les roues. Toutefois, lors de décélérations ou de freinages, le moteur se métamorphose en générateur, convertissant une partie de l’énergie cinétique normalement dissipée sous forme de chaleur en énergie électrique. Dans la composition du moteur électrique, deux éléments clés se distinguent : le stator et le rotor. Le stator, partie immobile, se présente comme un cadre enveloppé de fils par lesquels circule le courant électrique, créant un champ magnétique rotatif.
Le rotor, partie mobile logée à l’intérieur du stator, équipé également de fils ou d’aimants qui engendrent un champ magnétique. L’interaction entre ces deux champs entraîne le mouvement du rotor, connecté à la transmission, fournissant le couple nécessaire pour mettre les roues en rotation. Lors de phases de freinage ou de ralentissement, le moteur électrique opère en sens inverse, se transformant en générateur. Au lieu de consommer de l’énergie, il en génère. Le courant produit est ensuite exploité pour recharger la batterie.
Avantages du freinage régénératif
L’impact énergétique du freinage régénératif n’est pas spectaculaire au quotidien, mais il se révèle manifeste dans des situations spécifiques comme la descente d’une pente, où il peut ajouter plusieurs dizaines de kilomètres d’autonomie. L’indicateur d’autonomie prend alors une trajectoire inhabituelle, remontant progressivement pendant la descente. Dans le contexte de la conduite semi-autonome présente sur certains véhicules haut de gamme, les systèmes embarqués effectuent des calculs sophistiqués pour anticiper le relief et les conditions de conduite afin d’optimiser les phases de freinage régénératif et récupérer automatiquement le maximum de kilomètres. L’expérience pour le conducteur peut varier selon les véhicules et dépend de la qualité de la mise au point du système notamment la douceur de son activation et de la puissance de régénération définie par les constructeurs automobiles.
Un autre avantage du freinage régénératif réside dans la préservation des disques et plaquettes de frein pour réduire les émissions de particules fines liées au freinage. Bien que cela soit bénéfique, il ne faut pas négliger des décélérations plus prononcées de temps à autre pour solliciter les freins et s’assurer de leur bon état pour éviter tout risque de grippage. Pour finir, c’est l’essence même du freinage régénératif, il sert à optimiser l’autonomie des autos rechargeables. Bien que les constructeurs ne mettent pas nécessairement en avant cette information, il est important de noter que l’autonomie officiellement déclarée intègre l’électricité générée par le système régénératif. Par exemple, l’Audi e-tron, dont l’autonomie totale est de 400 km. Dans ce contexte, le freinage régénératif représente 120 km d’autonomie, soit plus d’un quart de la distance totale parcourue. Cette donnée met en lumière l’impact du freinage régénératif sur les performances globales des véhicules électriques et souligne son rôle essentiel dans l’optimisation de l’efficacité énergétique et de la portée des véhicules électriques.
Les différents modes de freinage régénératif
Pour optimiser l’utilisation du freinage régénératif, différentes méthodes sont disponibles selon les modèles de voitures et des motorisations. Certains modèles offrent une option spécifique appelée « mode B » (pour brake/freinage en anglais) sur le levier de transmission pour enclencher la régénération lors du freinage. Cette configuration est courante sur les modèles à motorisation hybride. En mode « D » (Drive), il est possible de rouler en roue libre avec une régénération minimale, ou d’activer le mode « B » pour une régénération fixe. Cette fonction est présente chez des marques comme Peugeot, Citroën, Opel et DS et sur certains modèles électriques plus anciens. De nombreux véhicules électriques comme la récente Renault Mégane E-Tech sont aussi équipés de palettes au volant permettant de régler manuellement la puissance de régénération.
Sur d’autres modèles comme les Tesla, cette fonction peut être ajustée dans les menus de conduite. Certains véhicules offrent également une gestion automatique de la régénération suivant les modes de conduite privilégiant par exemple une régénération plus forte en mode « Eco ». En outre, plusieurs modèles autos offrent une expérience de conduite à une pédale, également appelée « one pedal » ou « e-pedal » comme chez Nissan. Elle permet au conducteur de contrôler la vitesse et la décélération sans avoir à utiliser la pédale de frein jusqu’à l’arrêt complet. Cela peut améliorer le confort de conduite en ville, même si cette fonction n’est pas destinée aux situations de freinage d’urgence.
Existe-t-il des limites ?
Bien que l’idée de récupérer de l’énergie à chaque relâchement de l’accélérateur soit attrayante, le freinage régénératif peut s’avérer contre-productif dans certaines situations, d’où le réglage par défaut des modèles en mode « roue libre ». Ce mode régénère peu d’énergie lorsque le conducteur relâche l’accélérateur, permettant à la voiture de continuer sur son élan. Le freinage régénératif trouve son intérêt en milieu urbain, dans les embouteillages ou lors de descentes en montagne. Il est efficace dans toutes les situations nécessitant des ralentissements fréquents. En plus de produire de l’électricité supplémentaire, convertie en kilomètres additionnels, il présente l’avantage d’économiser les freins, prolongeant leur durée de vie. Cependant, pour une conduite à vitesse constante sur autoroute ou voie rapide, l’activation du freinage régénératif n’est pas avantageuse. À chaque relâchement de l’accélérateur, la voiture ralentit, obligeant le conducteur à relancer le moteur électrique pour maintenir la vitesse souhaitée.
Ajouter un commentaire