چرا ترمز احیاگر در خودروهای برقی با باتری پر ضعیف می‌شود؟

یکی از مهم‌ترین فناوری‌های افزایش بهره‌وری در خودروهای برقی، ترمز احیاگر یا ترمز احیا شونده (Regenerative Braking) است. در این سیستم، هنگام کاهش سرعت خودرو، موتور الکتریکی به جای مصرف انرژی، در نقش ژنراتور عمل می‌کند و بخشی از انرژی جنبشی خودرو را به انرژی الکتریکی تبدیل و به باتری بازمی‌گرداند. به این ترتیب، انرژی‌ای که در خودروهای مجهز به ترمزهای معمولی عمدتاً به شکل گرما در لنت و دیسک تلف می‌شود تا حدی بازیابی خواهد شد.

با این حال، ترمز احیاگر همیشه با حداکثر قدرت کار نمی‌کند و یکی از مهم‌ترین شرایطی که باعث کاهش عملکرد آن می‌شود، بالا بودن میزان شارژ باتری است.

دلیل اصلی بسیار ساده است: باتری پر، ظرفیت محدودی برای پذیرش انرژی بیشتر دارد.

هنگامی که راننده سرعت خودرو را کاهش می‌دهد، موتور الکتریکی می‌تواند انرژی جنبشی چرخ‌ها را به برق تبدیل کند؛ اما این برق باید در نهایت در باتری ذخیره شود. اگر باتری به محدوده شارژ بسیار بالا، به‌ویژه نزدیک ۱۰۰ درصد، رسیده باشد، سیستم مدیریت باتری (BMS) نمی‌تواند اجازه دهد مقدار زیادی انرژی دیگر وارد سلول‌ها شود؛ زیرا شارژ بیش از محدوده مجاز می‌تواند به باتری آسیب برساند.

به همین دلیل، خودرو به‌صورت هوشمند توان ترمز احیاگر را کاهش می‌دهد و در صورت نیاز، بخش بیشتری از فرآیند توقف را به ترمزهای اصطکاکی واگذار می‌کند. شرکت شورولت نیز اعلام می‌کند که وقتی باتری کاملاً شارژ شده باشد، عملکرد ترمز احیاگر ممکن است کاهش پیدا کند و سیستم برای حفظ عملکرد ترمزگیری از ترمزهای معمولی نیز استفاده کند.

بنابراین اگر پس از شارژ کامل خودرو متوجه شدید با برداشتن پا از روی پدال گاز، خودرو مانند گذشته به‌شدت سرعت کم نمی‌کند، این موضوع لزوماً نشانه خرابی ترمز احیاگر خودرو برقی نیست.

فقط درصد شارژ باتری نیست که عملکرد ترمز احیا شونده را محدود می‌کند. دمای باتری نیز تأثیر قابل‌توجهی دارد. باتری‌های لیتیوم ‌یونی در دماهای بسیار پایین نمی‌توانند انرژی الکتریکی را با همان سرعت شرایط عادی دریافت کنند. در چنین شرایطی، سیستم مدیریت باتری برای جلوگیری از آسیب به سلول‌ها، توان شارژ ناشی از ترمز احیاگر را کاهش می‌دهد.

مطالعات نشان داده‌اند که محدودیت توان بازیابی انرژی در دماهای پایین افزایش می‌یابد و در برخی شرایط بسیار سرد، ترمز احیاگر می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی محدود یا حتی موقتاً غیرفعال شود. دمای بیش از حد بالا نیز می‌تواند باعث محدود شدن توان باتری و سیستم انتقال انرژی شود؛ بنابراین سیستم مدیریت حرارتی باتری نقش مهمی در تعیین میزان توان قابل بازیابی دارد.

در حالت عادی، خیر. کاهش قدرت ترمز احیاگر در زمان شارژ بالای باتری یا نامناسب بودن دمای آن، معمولاً یک محدودیت حفاظتی و برنامه‌ریزی‌شده است، نه خرابی سیستم.

خودروهای برقی دارای ترمزهای اصطکاکی نیز هستند و سیستم کنترل خودرو می‌تواند هنگام کاهش توان احیاگر، از ترمزهای مکانیکی برای تأمین نیروی ترمز مورد نیاز استفاده کند. استانداردها و طراحی سیستم‌های ترمز نیز به‌گونه‌ای است که محدود شدن بازیابی انرژی نباید توانایی اصلی خودرو برای توقف ایمن را از بین ببرد.

برای بهره‌گیری بهتر از ترمز احیاگر خودروی برقی، بهتر است برای استفاده روزمره باتری را همیشه تا ۱۰۰ درصد شارژ نکنیم، مگر اینکه به برد کامل خودرو نیاز داشته باشیم. شارژ کمتر از ظرفیت نهایی، فضای بیشتری برای ذخیره انرژی حاصل از ترمزگیری ایجاد می‌کند. برخی خودروسازان نیز برای استفاده روزمره محدوده شارژ ۸۰ درصد را پیشنهاد می‌کنند.

همچنین در هوای سرد، پیش‌گرمایش باتری در صورت وجود این قابلیت می‌تواند به رسیدن باتری به محدوده دمایی مناسب کمک کند. در نهایت باید توجه داشت که شدت ترمز احیاگر به عواملی مانند میزان شارژ باتری، دمای باتری، سرعت خودرو، توان موتور و محدودیت‌های سیستم مدیریت انرژی وابسته است.

در نتیجه، ضعیف شدن موقت ترمز احیاگر در خودروی برقی، به‌ویژه زمانی که باتری تقریباً پر یا بسیار سرد است، معمولاً بخشی از عملکرد طبیعی سیستم برای محافظت از باتری و مدیریت ایمن انرژی محسوب می‌شود.