Rejeneratif frenleme kavramı ilk elektrikli aracın hattan çıkmasından bu yana, hibrit ve elektrikli araçlarda menzili arttırma yöntemi olarak oldukça iyi üne sahip. Fakat rejeneratif frenlemenin sadece elektrikli arabalarla sınırlı olmadığını daha önce hiç duşmuş muydunuz? Günümüzde rejenaratif frenlemeyi elektrikli bisikletlerden kaykaylara, kaykaylardan elektrikli bisikletlere kadar her şeyde kullanılır.
Rejeneratif Frenleme Nedir?
Hareket eden araçlar içlerinde çok fazla kinetik enerjisi barındırır ve bir aracı yavaşlatmak için fren uygulandığında tüm bu kinetik enerjinin bir yerde kullanılması gerekir. İçten yanmalı motorlu arabaların Neandertal günlerinde, frenler yalnızca sürtünmeye dayanıyordu ve bir arabayı yavaşlatmak için aracın kinetik enerjisini boşa harcanan ısıya dönüştürüyordu. Tüm bu enerji basitçe çevre tarafından emiliyordu.
Neyse ki bu enerjiyi kullanmanın daha iyi bir yolunu geliştirildi. Rejeneratif frenleme, yavaşlarken kaybedilen kinetik enerjinin çoğunu aracın aküsünde depolanan enerjiye dönüştürmek için bir jeneratör olarak elektrikli bir aracın motorunu kullanır. Daha sonra otomobil bir sonraki hızlanışında, kendi enerji rezervlerini kullanmak yerine rejeneratif frenlemeden kaynaklanan ve depolanan enerjiyi kullanır. Böylece elektrikli aracımızın menzilini bir miktar arttırabiliriz.
Rejeneratif Frenleme İle Ne Kadar Menzil Arttırıyor?
Rejeneratif frenlemeyi değerlendirmek için verimlilik ve etkililik olmak üzere iki farklı parametreye bakmak gerekiyor. Verimlilik, rejeneratif frenlemenin, frenlemeden kaynaklanan ‘kayıp’ enerjiyi ne kadar iyi yakaladığını ifade eder. Diğer yandan etkinlik, rejeneratif frenlemenin gerçekte ne kadar büyük bir etki yarattığını ifade eder. Menzilinizi ölçülebilir bir şekilde artırıyor mu yoksa çok fazla fark görmeyecek misiniz?
Rejeneratif Frenlemede Verimlilik
Enerji aktarımı kaçınılmaz olarak ısı, ışık, gürültü kayıplarına yol açacağından hiçbir makine %100 verimli değildir. Rejeneratif frenleme işleminin verimliliği birçok araç, motor, pil ve kontrol cihazına göre değişir. Ancak genellikle %60-70 civarında etkilidir. Tesla’ya göre, genellikle yakalanan enerjinin yaklaşık %10-20’sini kaybeder ve %40-60 oranında enerji kalır. Daha sonra bu enerjiyi tekrar ivmeye dönüştürürken araba %10-20 oranında daha kaybeder.
Bu, arabalar, kamyonlar, elektrikli bisikletler, elektrikli bisikletler dahil çoğu elektrikli araçta oldukça standarttır. Bu %70’in, rejeneratif frenlemenin %70’lik bir menzil artışı sağlayamaz. Basitçe frenleme eylemi sırasında kaybedilen kinetik enerjinin %70’inin daha sonra tekrar hızlanmaya dönüştürülebileceği anlamına gelir. Yani eğer rejeneratif frenleme yoksa diğer kullanacağı enerjileri de araç aküsünden kullanmış oluruz.
Rejeneratif Frenlemede Etkililik
İşlerin gerçekten ilginçleştiği yer burası. Rejeneratif frenlemenin etkinliği, menzilinizi ne kadar artırabileceğinin bir ölçüsüdür. Ayrıca sürüş koşullarının da büyük etkisi vardır. Dur-kalk şehir trafiğinde rejeneratif frenlemenin otoyola gidip gelmekten çok daha etkili olduğunu göreceksiniz. Arazi burada da büyük bir rol oynar. Çünkü yokuş yukarı sürüş size fren yapma şansı vermez. Ancak yokuş aşağı sürüş uzun frenleme süreleri nedeniyle çok daha büyük miktarda enerji üretecektir. Uzun yokuşlarda, rejeneratif frenleme, aküyü sürekli şarj ederken hızı düzenlemek için neredeyse sürekli olarak kullanılabilir.
Araç boyutu, daha ağır araçların çok daha fazla momentuma ve kinetik enerjiye sahip olması nedeniyle rejeneratif frenlemenin etkinliğindeki en büyük faktör olabilir. Tıpkı büyük bir volanın küçük bir volandan daha etkili olması gibi, dört tekerlekli bir elektrikli otomobil de hareket halindeyken elektrikli bir bisikletten çok daha fazla kinetik enerjiye sahiptir.
Rejeneratif Frenleme Sayesinde Ne Kadar Enerji Geri Kazanılır?
Karşılaştırma için veri bulmak biraz zor olabilir. Tesla araçları size sert frenleme sırasında 60 kW gibi rejeneratif frenleme gücünü gösterir. Neyse ki, birkaç Tesla sürücüsü, farklı veri izleme uygulamaları kullanarak enerji katkı verilerini geri bildirdi. Model S sürücüleri, yukarı ve yokuş aşağı giderken toplam enerji kullanımlarının %32’sini geri kazandıklarını bildirdiler.
Kişisel elektrikli araçlar gibi daha küçük EV’ler için rakamlar pek iyimser değil. Rejeneratif frenleme seçeneklerine sahip birden fazla elektrikli bisiklette, genellikle tepelik alanlarda maksimum yaklaşık %8 olmak üzere ortalama % 4-5 rejenerasyon geri kazanılır. Elektrikli bisikletler ve kaykaylar dahil olmak üzere diğer kişisel elektrikli araçlar, genellikle daha düşük tek hanelerde olmak üzere benzer sonuçlara sahiptir.
çok mantıklı bir sistem enerji geri dönüşümü gelecek açısından çok önemli bir konudur.