Freinage régénératif (récupération d’énergie)
Utilisation du moteur de traction comme générateur pendant la décélération, pour reconvertir l’énergie cinétique en électricité stockée dans la batterie.
Lors du freinage régénératif, l’onduleur inverse le couple et le moteur de traction fonctionne en générateur. L’énergie cinétique que les freins à friction transformeraient en chaleur devient de l’électricité renvoyée vers la batterie. Les freins à friction restent nécessaires pour les arrêts d’urgence, les très basses vitesses et les situations où la batterie ne peut pas accepter de charge (pleine ou très froide).
Exemple : 2,000 kg à 100 km/h (27.8 m/s) : E = 0.5 x 2000 x 27.8² ≈ 772 kJ ≈ 0.21 kWh
Énergie récupérée ≈ E x η_regen (environ 60–70% roue-batterie-roue)
La part récupérable dépend du cycle de conduite : en ville, avec ses arrêts et redémarrages, la récupération peut allonger l’autonomie d’environ 10 à 25 % ; sur autoroute à vitesse stable, le gain reste faible car on freine peu. Une longue descente en montagne rend beaucoup d’énergie, mais elle ne fait que compenser l’énergie potentielle dépensée à la montée (2 000 kg x 9,81 m/s² x 1 000 m ≈ 19,6 MJ ≈ 5,4 kWh par 1 000 m de dénivelé).
La puissance de récupération maximale est limitée par la puissance du moteur et par l’acceptance de charge de la batterie, couramment 50 à 250 kW sur les voitures récentes. Les modes de « conduite à une pédale » appliquent une forte récupération (jusqu’à environ 0,2–0,3 g) dès qu’on relâche l’accélérateur. Les hybrides (HEV, PHEV), les trains électriques, les tramways et les ascenseurs reposent sur le même principe ; le ferroviaire peut renvoyer l’énergie de freinage dans la caténaire ou vers un stockage en bord de voie.
Termes associés
Tous les termes →- Véhicule électrique à batterie (VEB, BEV)
Véhicule propulsé uniquement par des moteurs électriques alimentés par une batterie rechargeable embarquée, sans moteur thermique.
- Consommation d’un véhicule électrique (kWh/100 km)
Énergie électrique consommée par un véhicule électrique par unité de distance, exprimée en kWh/100 km ou Wh/km (Europe), ou en miles/kWh et MPGe (États-Unis).
- Hybride rechargeable (PHEV)
Véhicule associant un moteur thermique à une batterie et un moteur électrique rechargeables sur le réseau, avec une autonomie limitée en mode tout électrique.
- Véhicule électrique à pile à combustible (FCEV)
Véhicule électrique qui produit son électricité à bord à partir d’hydrogène dans une pile à combustible et ne rejette que de la vapeur d’eau à l’échappement.
- Joule (J)
Unité SI d’énergie, de travail et de chaleur : le travail d’une force d’un newton sur un mètre, ou un watt maintenu pendant une seconde.