Phanh tái tạo là gì?
Khi xe đang di chuyển, nó tạo ra động năng. Trong hệ thống phanh thông thường, đĩa phanh và má phanh tạo ra ma sát, để làm chậm hay dừng xe. Ma sát này là thứ biến động năng từ chuyển động của xe, trở thành nhiệt năng, tỏa ra ngoài không khí và mất đi.
Năng lượng đó, thực ra có thể sử dụng để làm việc gì đó, nếu không, nó trở thành nhiệt thải thông thường, mất đi lãng phí. Các kỹ sư đã nghiên cứu, đưa ra hệ thống phanh có thể thu hồi phần lớn động năng của xe khi phanh hay giảm tốc độ, chuyển đổi thành điện năng.
Xe điện (electric vehicle - EV) và xe điện lai/xe hybrid (plug-in hybrid - PHEV), sử dụng khái niệm này để tự tạo ra năng lượng, sạc lại pin mỗi khi bạn đạp phanh. Hệ thống này được gọi là phanh tái tạo năng lượng, hay nói ngắn gọn là phanh tái tạo, giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng và hỗ trợ xe có phạm vi hoạt động xa hơn.
Mặc dù các xe điện và xe hybrid có thể sạc pin thông qua các nguồn như trạm sạc công cộng hay ổ cắm điện ở nhà, nhưng hầu hết xe điện và xe hybrid đều có thể cung cấp năng lượng cho động cơ điện bằng cách sử dụng phanh tái tạo.
Tuy nhiên, không có nhiều năng lượng được thu hồi trong quá trình này và nó thường cạn kiệt khi xe tăng tốc. Dù không hoàn trả toàn bộ năng lượng đã tiêu hao để tăng tốc, phanh tái tạo đủ hiệu quả để tăng phạm vi tổng thể của EV khi so sánh với một xe tương tự có hệ thống phanh thông thường.
Phanh tái tạo hoạt động như thế nào?
Động cơ điện sử dụng trong xe điện, cũng có thể hoạt động như máy phát điện để tạo ra điện, tức động cơ xe điện có thể hoạt động ở hai chế độ khác nhau. Để điều này xảy ra, cần phải cung cấp một số lực cơ học vào động cơ.
Khi lái xe bình thường, nhấn bàn đạp ga, động cơ điện lấy năng lượng từ khối pin, dẫn động bánh xe, giúp xe di chuyển hướng về phía trước.
Khi giảm tốc độ, nhấn phanh, động cơ điện hoạt động ngược lại, chuyển đổi từ trường để trở thành máy phát điện thông qua bộ chuyển đổi. Nhiệm vụ của máy phát điện là biến đổi động năng và nhiệt năng sinh ra khi phanh thành năng lượng điện. Năng lượng điện này sau đó lưu trữ trong pin.
Chính pin sạc này sẽ cung cấp năng lượng cho động cơ điện của xe. Trong xe điện, động cơ này là nguồn chuyển động duy nhất. Trong xe hybrid, động cơ này hoạt động kết hợp với động cơ đốt trong, nhưng động cơ điện không chỉ là nguồn lực đẩy mà còn là máy phát điện.
Lưu ý: Xe điện và xe hybrid thường có phanh đĩa kết hợp, để thay thế cho những hạn chế của phanh tái tạo và hoạt động như phanh khẩn cấp trong trường hợp hệ thống điện bị trục trặc, giúp xe kiểm soát tốc độ hiệu quả.
