Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά οχήματα εσωτερικής καύσης, όπου η κινητική ενέργεια χάνεται οριστικά υπό μορφή θερμότητας κατά την τριβή στα φρένα, τα αμιγώς ηλεκτρικά αυτοκίνητα ανακτούν σημαντικό μέρος αυτής της ενέργειας.

Ο πυρήνας του συστήματος βασίζεται στη διπλή ηλεκτρομηχανική φύση του ηλεκτροκινητήρα. Όταν ο οδηγός πατάει το πεντάλ επιτάχυνσης, η μπαταρία υψηλής τάσης παρέχει ηλεκτρικό ρεύμα στον κινητήρα, ο οποίος παράγει ροπή και κινεί τους τροχούς. Μόλις ο οδηγός σηκώσει το πόδι του από το γκάζι ή αρχίσει να πιέζει ελαφρά το πεντάλ του φρένου, η ροή της διαδικασίας αντιστρέφεται σε κλάσματα δευτερολέπτου.

1

Οι τροχοί του οχήματος, κινούμενοι υπό αδράνεια χάρη στην κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου, μεταφέρουν πλέον κίνηση πίσω στον ηλεκτροκινητήρα. Εκείνη τη στιγμή, η μονάδα ελέγχου μετατρέπει τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα σε γεννήτρια: η περιστροφή του ρότορα μέσα στο μαγνητικό πεδίο του στάτορα παράγει ηλεκτρικό ρεύμα (μέσω του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής), δημιουργώντας ταυτόχρονα μια αντίθετη ροπή (ηλεκτρομαγνητική αντίσταση). Αυτή ακριβώς η μαγνητική αντίσταση είναι που επιβραδύνει το αυτοκίνητο, ενώ το ρεύμα που παράγεται οδηγείται πίσω στη συστοιχία της μπαταρίας.


Η ενέργεια που παράγεται κατά την επιβράδυνση δεν καταλήγει ανεξέλεγκτα στις κυψέλες. Το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (Battery Management System – BMS) είναι ο κρίσιμος εγκέφαλος της διαδικασίας. Το BMS παρακολουθεί συνεχώς σε πραγματικό χρόνο:

• Την κατάσταση φόρτισης (State of Charge – SoC).

• Τις θερμοκρασίες των κυψελών και των επιμέρους modules.

• Την τάση και την ένταση του ρεύματος.

Εάν οι συνθήκες είναι ιδανικές, το BMS επιτρέπει στην ενέργεια να εισέλθει και να αποθηκευτεί με ασφάλεια. Εάν διαπιστωθεί κάποιος περιορισμός (π.χ. υπερθέρμανση), το σύστημα ρυθμίζει την ένταση της ανάκτησης ή την αποκόπτει, διαφυλάσσοντας τη μακροζωία και την ασφάλεια της χημείας των κυψελών. Για τον οδηγό, η ανάκτηση ενέργειας μεταφράζεται σε μια πρωτόγνωρη αίσθηση άμεσης επιβράδυνσης μόλις ελευθερωθεί το δεξί πεντάλ, χωρίς απαραίτητα να αγγίξει το μεσαίο πεντάλ.

Στα σύγχρονα συστήματα, ο συντονισμός μεταξύ της ανάκτησης και της μηχανικής τριβής των δισκόφρενων (brake blending) γίνεται εντελώς ανεπαίσθητα, διατηρώντας την επιβράδυνση απόλυτα γραμμική και προβλέψιμη. Σε πολλά ηλεκτρικά μοντέλα, η δυνατότητα ρύθμισης της ανάκτησης επιτρέπει τη λειτουργία οδήγησης με ένα πεντάλ (One-Pedal Drive).

Ο οδηγός επιταχύνει και επιβραδύνει σχεδόν αποκλειστικά ρυθμίζοντας τη θέση του γκαζιού, μειώνοντας την κόπωση στις καθημερινές διαδρομές και ελαχιστοποιώντας δραστικά τη φθορά των παραδοσιακών τακακιών και δίσκων. Ενώ τα αυτοκίνητα με κινητήρες εσωτερικής καύσης εμφανίζουν αυξημένη κατανάλωση στον αστικό ιστό, στα ηλεκτρικά συμβαίνει το ακριβώς αντίθετο. Ο αστικός κύκλος χαρακτηρίζεται από συνεχή «σταμάτα-ξεκίνα», διασταυρώσεις, φανάρια και χαμηλές μέσες ταχύτητες.


Κάθε φορά που το αυτοκίνητο κόβει ταχύτητα μέσα στην πόλη, δημιουργείται ένα νέο «παράθυρο» ανάκτησης ενέργειας. Αντίθετα, στον αυτοκινητόδρομο, η ταχύτητα παραμένει σταθερή σε υψηλά επίπεδα για μεγάλες αποστάσεις, οι ευκαιρίες επιβράδυνσης είναι ελάχιστες και οι αεροδυναμικές αντιστάσεις αυξάνουν κατακόρυφα τη σταθερή κατανάλωση.

Γι’ αυτόν τον λόγο, μοντέλα όπως το σύγχρονο AION V, ενώ καταγράφουν επίσημη μικτή αυτονομία 510 χιλιομέτρων κατά WLTP, μέσα στον αστικό κύκλο πετυχαίνουν σημαντικά μεγαλύτερα νούμερα αυτονομίας, χάρη στην αδιάλειπτη επιστροφή ρεύματος στην μπαταρία. Η ένταση της ανάκτησης δεν είναι ποτέ μια σταθερή, αμετάβλητη τιμή. Διαμορφώνεται δυναμικά από τέσσερις βασικές μεταβλητές:

Κατάσταση φόρτισης (State of Charge): Όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη (στο 100% ή κοντά σε αυτό), δεν υπάρχει φυσικός χώρος για αποθήκευση νέου ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, το λογισμικό περιορίζει προσωρινά την αναγεννητική πέδηση και το αυτοκίνητο χρησιμοποιεί αποκλειστικά τα μηχανικά φρένα τριβής.

Θερμοκρασία μπαταρίας: Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου λειτουργούν ιδανικά μέσα σε συγκεκριμένο θερμοκρασιακό εύρος (συνήθως 20°C έως 35°C). Σε ακραίο ψύχος ή έντονη ζέστη, η εσωτερική αντίσταση των κυψελών αυξάνεται και η ικανότητα ταχείας απορρόφησης ρεύματος μειώνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα το BMS να περιορίζει την ένταση ανάκτησης για λόγους προστασίας.

Κινητική ενέργεια και ταχύτητα: Η επιβράδυνση από μεσαίες ταχύτητες διαθέτει μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας προς εκμετάλλευση, ενώ σε πολύ χαμηλές ταχύτητες (κάτω των 5-10 km/h) η παραγόμενη τάση πέφτει δραστικά, απαιτώντας τη συνδρομή των μηχανικών φρένων για την πλήρη ακινητοποίηση.

Επιλεγμένο πρόγραμμα οδήγησης: Ο οδηγός έχει τη δυνατότητα να επιλέξει από το μενού ή μέσω paddles στο τιμόνι αν επιθυμεί λειτουργία ελεύθερης κύλισης («coasting») με ελάχιστη ανάκτηση ή έντονη επιβράδυνση με μέγιστη ανάκτηση.

Διαβάστε επίσης:

Nissan Micra: Μπορείτε να το δείτε στο Golden Hall

Ιδού το ανανεωμένο Lexus ΝX

F1 Ιταλία: Η Ferrari, τιμά το Σουμάχερ