در دنیای فناوری‌های نوین، سوالاتی که زمانی عجیب و غیرواقعی به‌نظر می‌رسیدند، امروز به حقیقت پیوسته‌اند. یکی از این سوالات جالب این است: آیا می‌توان باتری یک خودروی هیبریدی یا برقی را بدون اتصال به پریز یا شارژر شارژ کرد؟ پاسخ مثبت است. با استفاده از یک فناوری هوشمند به نام “سیستم بازیابی انرژی ترمزگیری” یا همان Regenerative Braking، خودروهای جدید می‌توانند بخشی از انرژی مصرف‌شده را هنگام رانندگی، دوباره بازیابی کرده و به باتری بازگردانند. در این مقاله به‌صورت جامع، ساده و کاربردی با این سیستم پیشرفته آشنا خواهیم شد.

بخش اول: ترمزهای سنتی و اتلاف انرژی

در خودروهای بنزینی یا دیزلی سنتی، فرآیند ترمزگیری از طریق اصطکاک بین لنت ترمز و دیسک صورت می‌گیرد. این اصطکاک باعث کاهش سرعت خودرو می‌شود، اما انرژی جنبشی (حرکت خودرو) به گرما تبدیل شده و در نهایت در هوا پخش می‌شود. به زبان ساده، هنگام ترمز گرفتن، انرژی باارزش مکانیکی به راحتی از بین می‌رود. این اتلاف انرژی در مقیاس وسیع به معنای مصرف بیشتر سوخت، تولید آلایندگی بیشتر و کاهش بهره‌وری است.

بخش دوم: فناوری Regenerative Braking چگونه کار می‌کند؟

در خودروهای برقی و هیبریدی، برخلاف سیستم‌های سنتی، موتور الکتریکی وظیفه‌ای دوگانه دارد: هم خودرو را حرکت می‌دهد و هم در شرایط خاص، به عنوان ژنراتور عمل می‌کند. هنگامی که راننده پدال گاز را رها می‌کند یا روی ترمز می‌زند، سیستم به‌صورت خودکار به حالت بازیابی انرژی تغییر وضعیت می‌دهد.

در این حالت، موتور الکتریکی با چرخش چرخ‌ها، شروع به تولید برق می‌کند. این برق از طریق اینورتر و مدارهای کنترل‌کننده به باتری منتقل می‌شود. به این ترتیب، انرژی جنبشی خودرو نه تنها هدر نمی‌رود بلکه مجدداً به شکل انرژی الکتریکی ذخیره می‌شود و باتری شارژ می شود.

این فناوری به‌ویژه در رانندگی شهری که نیاز به توقف‌های مکرر وجود دارد، بسیار مؤثر است. هر بار ترمز گرفتن به منزله شارژ مجدد بخشی از باتری است. البته این میزان شارژ کامل نیست، اما در مجموع، می‌تواند تا ۳۰ درصد از انرژی مصرفی را جبران کند.

بخش سوم: مزایای اصلی سیستم بازیابی انرژی ترمزگیری

افزایش بهره‌وری انرژی:

با بازگرداندن بخشی از انرژی، خودرو با یک‌بار شارژ یا سوخت‌گیری مسافت بیشتری را طی می‌کند.

کاهش استهلاک ترمزها:

چون ترمز مکانیکی کمتر درگیر است، لنت‌ها و دیسک‌های ترمز دیرتر فرسوده می‌شوند.

افزایش عمر باتری:

شارژهای پیوسته و نرم از طریق بازیابی انرژی به سلامت باتری کمک می‌کند.

کاهش آلایندگی:

در خودروهای هیبریدی، استفاده کمتر از موتور بنزینی به کاهش تولید CO2 و سایر گازهای گلخانه‌ای منجر می‌شود.

تجربه رانندگی هوشمند:

برخی خودروها امکان تنظیم سطح ترمزگیری بازتولیدی را دارند که باعث بهبود کنترل و راحتی رانندگی می‌شود.

بخش چهارم: رانندگی یک‌پداله (One-Pedal Driving)

یکی از نتایج جالب و ملموس فناوری Regenerative Braking، امکان رانندگی با یک پدال است. در برخی خودروهای تمام‌برقی مانند نیسان لیف یا تسلا، با برداشتن پا از روی پدال گاز، خودرو به‌صورت خودکار شروع به کاهش سرعت می‌کند. این فرایند، بدون نیاز به فشردن پدال ترمز، تنها با نیروی مقاومت موتور انجام می‌شود.

این حالت باعث رانندگی روان‌تر، کم‌استرس‌تر و همچنین ذخیره انرژی بیشتر می‌شود. البته راننده می‌تواند در مواقع اضطراری همچنان از ترمز مکانیکی استفاده کند.

بخش پنجم: تفاوت سیستم شارژر در خودروهای هیبریدی و برقی

خودروهای هیبریدی:

سیستم بازیابی انرژی نقش مکمل دارد. باتری کوچک‌تر است و معمولاً در کاهش سرعت‌های متوسط تا بالا فعال می‌شود.

خودروهای تمام‌برقی:

سیستم بازتولید انرژی قوی‌تر، گسترده‌تر و قابل تنظیم‌تر است. این سیستم به‌طور مستمر در رانندگی فعال است و کمک زیادی به افزایش برد خودرو می‌کند.

برخی مدل‌های برقی حتی به راننده اجازه می‌دهند میزان بازتولید انرژی را از طریق دکمه یا اهرم تنظیم کنند. به‌عنوان مثال، می‌توان بازتولید انرژی را در شیب‌ها یا ترافیک سنگین بیشتر کرد و در بزرگراه کمتر.

بخش ششم: محدودیت‌ها و نکاتی که باید دانست

شارژ کامل نیست: سیستم Regenerative Braking نمی‌تواند جایگزین کامل شارژر شود. بلکه مکمل است.

محدودیت در شارژ:

اگر باتری کاملاً پر باشد، انرژی اضافی جایی برای ذخیره ندارد و سیستم غیرفعال می‌شود.

کارایی در سرعت‌های مختلف:

در سرعت‌های بسیار پایین، ترمز مکانیکی وارد عمل می‌شود. بازیابی انرژی بیشتر در سرعت‌های متوسط کارایی دارد.

عادت‌پذیری راننده:

رانندگی با یک پدال نیاز به عادت دارد و در ابتدا ممکن است برای برخی رانندگان غیرعادی باشد.

بخش هفتم: آینده‌ی فناوری Regenerative Braking

شرکت‌های خودروسازی به‌صورت مداوم در حال توسعه این فناوری هستند. در آینده نزدیک، می‌توان انتظار داشت:

بهره‌وری بیشتر سیستم با مواد جدید و طراحی‌های پیشرفته

استفاده از ترمزهای الکترومغناطیسی ترکیبی

تبدیل انرژی‌های جانبی (مانند گرما یا لرزش) به برق

ادغام با سیستم‌های هوش مصنوعی برای تشخیص الگوی رانندگی

همچنین برخی تحقیقات در حال بررسی استفاده از سوپرخازن‌ها به‌جای باتری‌های سنتی در این سیستم‌ها هستند، که می‌تواند سرعت جذب و تخلیه انرژی را افزایش دهد.

نتیجه‌گیری:

انرژی که باز می‌گردد، رانندگی که هوشمندتر می‌شود

فناوری Regenerative Braking یکی از مثال‌های روشن تحول در صنعت خودروسازی است. با این سیستم، ما نه‌تنها انرژی را از دست نمی‌دهیم، بلکه از آن بهره‌برداری می‌کنیم. این فناوری نه‌فقط موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هزینه می‌شود، بلکه گامی مهم به‌سوی رانندگی سبز، پایدار و هوشمند است.

حالا که متوجه شدید که چکونه بدون شارژر خودرو خود را شارژ کنید، دفعه بعد که پشت فرمان خودروی هیبریدی یا برقی نشستید، فراموش نکنید: شاید ترمز می‌گیرید، اما در واقع باتری را شارژ می‌کنید!

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره شارژ خودرو بدون شارژر اینجا کلیک کنید