Система рекуперативного торможения возвращает часть кинетической энергии транспортного средства, когда применяются тормоза и хранит эту энергию, таким образом, что она может быть использована, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель, когда транспортное средство ускоряется. Она широко используется в электрических и гибридных транспортных средствах, которые уже имеют батареи для хранения энергии. Регенеративная тормозная система оказывает минимальное влияние на экономию топлива во время вождения по шоссе, но зато может значительно улучшить топливную экономичность транспортных средств, которые приводятся в движение в основном в городском режиме. Для тяжелых транспортных средств, которые делают частые остановки (например, мусоровозы), системы рекуперативного торможени я могут улучшить экономию топлива существенно.
Электрические и гибридные транспортные средства, как правило, используют мотор-генераторы, которые могут преобразовывать электрический ток в крутящий момент (например, двигатель) или крутящий момент в электрический ток (как генератор). Когда применяются тормоза, мотор-генератор обеспечивает сопротивление, необходимое для замедления движение транспортного средства, и подает ток к аккумуляторной батарее. В случае, когда мотор-генератор не может замедлить автомобиль достаточно быстро, модуль координатор крутящего момента будет применять традиционные фрикционные тормоза в необходимом объеме.
Система рекуперативного торможения
Регенеративная тормозная система имеет определенные ограничения. При торможении в чрезвычайных ситуациях, регенеративные системы не могут проявить всю свою эффективность и необходимую производительность для обрабатывания всего количество энергии, вырабатываемое от максимальном замедлении. Регенеративные тормоза также теряют свою силу и эффективность при более низких скоростях.
Некоторые системы рекуперативного торможения хранят полученную энергию механически, обычно путем перекачивания гидравлической жидкости в аккумулятор, где энергия хранится в сжатом виде. Когда педаль акселератора нажата, то направление потока жидкости восстанавливается, а давление используется, чтобы помочь в ускорении. Другая форма механического повторного накопления энергии торможения является использование маховика, обычно упоминается как KERS (кинетическая энергия восстановления системы). Энергия сохраняется в виде вращающейся массы и, следовательно, эффективно, поскольку нет электромеханического преобразования. Обе системы, гидравлическая и маховик могут похвастаться более высокой эффективностью, чем системы хранения с электрической батареей, но в первую очередь реализуются только в коммерческих транспортных средствах из-за их размера и шума работы. Эти системы по-прежнему требуют значительного количества электроники, чтобы регулировать передачу энергии и применять фрикционные тормоза, когда это необходимо.
Porsche использовали маховик для сохранения энергии в их гибридном 911 GT3R, введенный в 2010 году маховик может раскручиваться до 40000 оборотов в минуту, и быть способным обеспечить 163 л. с. в течение 6 секунд наддува. Системы с маховиком, стали популярными в гонках Формулы 1. Эти системы сделали свой дебют в Формуле-1 в 2009 году, и становятся все более популярными, 11 команд реализовали кинетическую систему рекуперации энергии к концу 2013 года.
Мягкая форма рекуперативного торможения может быть достигнута в не электрических транспортных средствах, добавив сцепление с генератором переменного тока. Когда транспортное средство движется по инерции или тормозит, муфта входит в зацепление подключая генератор, чтобы помочь замедлить двигатель, что заряжает батарею. Этот тип рекуперативного торможения является относительно недорогим и легко реализовать на существующих транспортных средств. Примером этой технологии является система I-ELOOP Мазда. Система I-ELOOP сохраняет энергию, посредством генератора в суперконденсатор, который помогает питать 12-вольтовую систему электрооборудования автомобиля. Суперконденсаторы используются для выполнения этой функции, поскольку они могут зарядить и разрядиться гораздо быстрее, чем батареи. Эти суперконденсаторы могут передавать заряд много раз и с меньшим ухудшением, чем батареи. Недавние исследования показали, что система I-ELOOP улучшает экономию топлива на 10% при вождении в городском стиле. Это только добавляет 10 килограмм к автомобилю и сохраняет до 25000 джоулей энергии.
Форд занимается 10-летний научно-исследовательским проектом с Samsung SDI в попытке разработать новую систему двойной батареи, которая позволит им осуществить рекуперативное торможение на их не-гибридных автомобилях. Новая система будет сочетать 12-вольтовую батарею свинцово-кислотную с литий-ионной батареей. Эта технология иона лития может захватить до 95% энергии, которая обычно теряется от торможения.
Датчики: датчик положения педали тормоза, скорость движения автомобиля, статус накопления энергии (например, батареи). Исполнительные механизмы: тормозная система, устройство накопления энергии (например, батареи) Передача данных: как правило управления CAN шиной. Производители: Bosch, Continental, Lightning Hybrids, Mazziotta Motors, TRW, XL Hybrids