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Quanto è utile la rigenerazione di energia in frenata sui mezzi elettrici?

Posted in ambiente, auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 14 luglio 2013

Secondo varie fonti, la massima quantità di energia che può essere reimmessa nelle batterie rallentando o scendendo da una discesa non supera il 25% in condizioni ideali, ma può scendere fino all’8%, dipendendo da vari parametri tra cui anche il tipo di percorso e il tipo di trasmissione del veicolo.


“Regenerative braking is an effective approach to extend the driving range of EV and can save from 8% to as much as 25% of the total energy used by the vehicle, depending on the driving cycle and how it was driven.”

“Serial regenerative braking could give an increase of 15-30% in fuel efficiency; parallel regenerative braking could give an increase of 9-18% in fuel efficiency.”

http://www.mate.tue.nl/mate/pdfs/12673.pdf

Il regen “parallelo” si ha quando, premendo il pedale del freno, si attivano sia le ganasce tradizionali, sia, contemporaneamente,  la frenata elettronica; in quello seriale, invece, dapprima si ha solo la frenata elettronica, e successivamente, se essa non è sufficiente, interviene la frenata tradizionale a sommarsi a quella elettronica.

A pagina 5 di questa ricerca c’è un grafico che mostra i rendimenti di regen per veicoli che pesano dagli 800 kg in su, da cui ho estrapolato un grafico per stimare i valori nel caso di scooter, che pesano meno di 300 kg incluso il guidatore:

efficienza-recupero-regen2Nel mio grafico ho inserito due curve che potrebbero, a occhio, approssimare il prosieguo di quella basata sui dati (parte destra della curva, solo 5 valori).

La curva più in alto, benchè molto ottimistica e poco realistica, dice che per un piccolo scooter (90 kg + guidatore) il regen potrebbe arrivare al massimo all’8% (più realisticamente al 4%), per uno scooter grande (200 kg + guidatore) arriverebbe all’11% (7%), e per una minicar al 15% (13%), arrivando a stento al 30% sulla più pesante delle auto (1400 kg); in ogni caso, si nota un andamento asintotico che lascia supporre che anche su un mezzo di 10 tonnellate il regen non supererebbe il 35% dell’energia erogata dalle batterie. Il restante  65% (o 93% nel caso di uno scooter) dell’energia erogata dalle batterie viene assorbito dall’aria e dalla strada a causa dell’attrito.

In realtà la situazione per i mezzi leggeri è anche peggiore, perchè la suddetta figura 5 mostra come i valori di regen considerati nel mio grafico sono valori limite, validi solo per potenze da 10 kW in su, ma calano drasticamente per potenze inferiori, arrivando a un valore massimo del 17% per un mezzo di 800kg/10kW. Ipotizzerei un valore massimo del 10% per mezzi di meno di 300kg/5kW. Ciò comporterebbe curve ancora più basse nella parte sinistra del mio grafico, ergo efficienze di regen ancora minori.

Se però su uno scooter una batteria contiene al massimo 3 o 4000 Wh, su un auto si arriva a 20000, quindi nel caso di uno scooter si parla di risparmiare 200Wh, ma su un’auto si tratterebbe di 5000-6000 Wh.

Con 200 Wh uno scooter percoore 3-5 km (40-60 Wh/km), con 6000 Wh un’auto percorre 30-40 km (150-200 Wh/km).

In altre parole uno scooter con il regen ha un’autonomia di 5 km in più rispetto a uno senso, un’auto ha un’autonomia di 40 km in più rispetto a un’auto senza regen.

Da notare che la rigenerazione in frenata non richiede nessun componente aggiuntivo (quindi nessun peso aggiuntivo) nel caso di mezzi elettrici, in quanto è il motore stesso che, “in folle”, produce corrente; sulle auto a benzina, invece, è possibile installare sistemi di recupero a volano o ad aria compressa, che però richiedono un aumento di peso e quindi di consumi, oltre che di regen stesso.

3 Risposte

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  1. […] manuale. Meno male che domani mi arriva il CB esterno, questo mi ha stufato! Poi, alla luce delle mie recenti scoperte sulla pressochè totale inutilità del regen su uno scooter da 80kg, metto un bel diodo e festa finita! (paradossalmente, il regen era più utile quando c'erano 40 kg […]

  2. […] che domani mi arriva il CB esterno, questo mi ha stufato! Poi, alla luce delle <a href=”https://jumpjack.wordpress.com/2013/07/14/quanto-e-utile-la-rigenerazione-di-energia-in-frenata-sui-m&#8230; recenti scoperte sulla pressochè totale inutilità del regen su uno scooter da 80kg</a>, […]

  3. selidori said, on 14 luglio 2013 at 20:18

    Non ho capito.
    Prima si dice “massimo 25%” e poi sotto che si può arrivare al 30% (con la seriale).


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