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TESLA: la frenata rigenerativa - tecnica e consigli  

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(@scanred_x)
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25/04/2018 12:04 am  

Sapete la mia passione per la tecnica. 

Mi ha reso felice quindi oggi leggere un bellissimo intervento tecnico, davvero ben fatto e ben scritto, sulla frenata rigenerativa nei mezzi a propulsione elettrica e nella Tesla in particolare. 

l'articolo intero è sul sito Electrek, l'autore è Micah Toll, datato 24 aprile,

qui: Regenerative Braking

e ne riporto una selezione in basilare traduzione italiana, molto utili per approfondire anche i link che ho lasciato in rosso nel testo: 

"I veicoli in movimento hanno molta energia cinetica, e quando i freni vengono applicati per rallentare un veicolo, tutta quell'energia cinetica deve andare da qualche parte. Tornando ai tempi di Neanderthal delle auto con motore a combustione interna, i freni erano esclusivamente basati sull'attrito e convertivano l'energia cinetica del veicolo in calore dissipato per decelerare un'auto. Tutta questa energia è stata semplicemente persa per l'ambiente.

Fortunatamente, ci siamo evoluti come specie e abbiamo sviluppato un modo migliore. La frenata rigenerativa utilizza il motore di un veicolo elettrico come generatore per convertire gran parte dell'energia cinetica persa quando si decelera in energia immagazzinata nella batteria del veicolo. Quindi, la prossima volta che l'auto accelera, utilizza gran parte dell'energia precedentemente immagazzinata dalla frenata rigenerativa invece di sfruttare ulteriormente le proprie riserve di energia.

È importante rendersi conto che, da solo, la frenata rigenerativa non è un potenziamento di portata magico per i veicoli elettrici. Non rende i veicoli elettrici più efficienti di per sé, ma li rende meno inefficienti . Fondamentalmente, il modo più efficace per guidare qualsiasi veicolo sarebbe quello di accelerare a una velocità costante e quindi non toccare mai il pedale del freno. Dal momento che la frenata sta per rimuovere energia e richiedere l'immissione di energia extra per tornare a velocità elevata, otterresti la tua miglior portata semplicemente non rallentando mai in primo luogo.

Ma ovviamente non è pratico. Dal momento che abbiamo bisogno di frenare spesso, la frenata rigenerativa è la cosa migliore. Serve l'inefficienza della frenata e rende semplicemente il processo meno dispendioso.

Per valutare la frenata rigenerativa, abbiamo davvero bisogno di guardare a due diversi parametri, efficienza ed efficacia . Nonostante sembrino simili, i due sono piuttosto diversi. L'efficienza si riferisce al modo in cui la frenata rigenerativa cattura l'energia "persa" dalla frenata. Spreca molta energia come calore o trasforma tutta quell'energia cinetica in energia immagazzinata? L'efficacia, d'altra parte, si riferisce a quanto fa davvero la frenata rigenerativa ad impatto. Aumenta in modo misurabile il raggio d'azione, o non noterai molta differenza?

Efficienza

Nessuna macchina può essere efficiente al 100% (senza infrangere le leggi della fisica), poiché qualsiasi trasferimento di energia inevitabilmente subirà una perdita come calore, luce, rumore, ecc. L'efficienza del processo di frenata rigenerativa varia attraverso molti veicoli, motori, batterie e controllori, ma è spesso in un ambiente del 60-70% efficiente. Regen perde di solito circa il 10-20% dell'energia catturata, e quindi l'auto perde un altro 10-20% circa quando converte l'energia in accelerazione, secondo Tesla . Questo è abbastanza standard nella maggior parte dei veicoli elettrici tra cui auto, camion, biciclette elettriche, scooter elettrici, ecc.

Tieni presente che questo 70% non significa che la frenata rigenerativa aumenterà il range del 70%. Questo non ha intenzione di urtare la tua gamma da 100 miglia a 170 miglia. Ciò significa semplicemente che il 70% dell'energia cinetica persa durante l'azione di frenata può essere riportata in accelerazione in seguito.

Questo è il motivo per cui solo riportare l'efficienza del sistema non significa molto. Qualcuno potrebbe essere molto efficiente quando lavora, ma se lavora solo un'ora al giorno, probabilmente non sta facendo molto. Quello che dovrebbe interessarci di più è l'efficacia della frenata rigenerativa.

Efficacia

Questo è dove le cose diventano davvero interessanti. L'efficacia della frenata rigenerativa è una misura di quanto può aumentare il raggio d'azione. Rende il range teorico del 5% più lontano? 50% in più? Ancora di più?

Come probabilmente avete già intuito, l'efficacia della frenata rigenerativa varia significativamente in base a fattori quali le condizioni di guida, il terreno e le dimensioni del veicolo.

Le condizioni di guida hanno un grande impatto. Vedrai molto più efficacia per la frenata rigenerativa nel traffico cittadino stop-and-go rispetto al pendolarismo autostradale. Questo dovrebbe avere senso, come se si stia frenando ripetutamente, recuperando molta più energia rispetto a quando si guida semplicemente per ore senza toccare il pedale del freno. Anche qui il terreno gioca un ruolo importante, poiché la guida in salita non ti dà molte possibilità di frenare, ma la guida in discesa rigenererà una quantità di energia molto maggiore a causa dei lunghi periodi di frenata. Nelle discese lunghe, la frenata rigenerativa può essere utilizzata quasi costantemente per regolare la velocità mentre si ricarica continuamente la batteria.

La dimensione del veicolo può essere il fattore più importante nell'efficacia della frenata rigenerativa per il semplice motivo che i veicoli più pesanti hanno molto più slancio e energia cinetica. Proprio come un grande volano è più efficace di un piccolo volano, un'auto elettrica a quattro ruote ha molta più energia cinetica quando è in movimento rispetto a una bicicletta o uno scooter elettrici.

I dati per il confronto possono essere un po 'difficili da trovare. I veicoli Tesla mostrano la potenza di frenata rigenerativa, come 60 kW durante la frenata brusca, ma ciò non risponde alla domanda più interessante. Vogliamo sapere quanta energia stiamo riprendendo durante un viaggio, non quanto siano forti i nostri freni ogni volta che schiacciano il pedale.

Fortunatamente, un certo numero di conducenti di Tesla ha riportato dati sul contributo energetico utilizzando diverse app di rilevamento dati. I conducenti del modello S hanno riferito di riprendere fino al 32% del loro consumo totale di energia durante la guida e poi di nuovo in discesa. Ad esempio, questo aumenterebbe di fatto un raggio di 100 miglia a 132 miglia. Un proprietario di Model S P85D ha riportato circa il 28% di recupero di energia  (forum in danese) e altri ancora hanno riportato unaripresa tra il 15-20% del loro utilizzo totale di kWh in media durante i viaggi normali. "   (estratto dall'articolo di Micah Toll)

              - - -                                                                          

Cosa aggiungere dopo tanta precisione e completezza? 

Solo buona lettura dell'originale in inglese e solo una piccola aggiunta, che spesso mi domandano: 

- Ma è meglio impostare Low o Normal nella frenata rigenerativa?

- Ma è meglio andare in D o sfruttare N raggiunta la velocità necessaria?

Dopo tanto testo, risposta da parte mia breve ma spero accurata:

- NORMAL (e non LOW) per ottimizzare la frenata rigenerativa e consumare meno le pastiglie e i dischi. Si guida con un solo pedale nel 90 % dei casi. 

- NO, niente N, dall'aggiornamento 6.1 in poi l'auto raggiunge il punto zero di consumo anche in D (quindi se alzate di poco il piede dall'acceleratore potete raggiungere lo stesso punto zero  che raggiungereste in N, ma con il vantaggio di avere SUBITO disponibile il freno motore in caso doveste rallentare ancora di più. In pratica veleggiate lo stesso anche in D senza dovere passare manualmente in N, basta un piccolo movimento in su del piede, senza perdita di concentrazione per la guida nel caso doveste voler cambiare manualmente in N). 

Smile

Scan 


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(@thedream)
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25/04/2018 8:57 am  

Interessante articolo Scan, grazie di averlo riportato qui.

Da oltre 10 anni in Svizzera c'è l'obbligo per i nuovi conducenti di seguire 2 giornate di post-formazione in fatto di guida. La seconda giornata, quella che in molti definiscono "inutile" (perché molti "uomini di Neanderthal" non riescono a comprenderne i vantaggi), tratta proprio il tema dell'efficienza di guida, collegandolo ai temi sicurezza e comfort di guida (guida intelligente). 

Senza voler qui riportare tutto il programma della giornata, in definitiva posso così riassumere:

Nei veicoli con motore a combustione interna è totalmente inefficiente togliere la marcia (premere la frizione o mettere in N) in discesa o arrivando a un semaforo/stop/..., perché il sistema "cut-off" (che taglia completamente l'immissione di carburante al motore) in quel caso non può lavorare, consumando quindi carburante anche quando la tecnica vorrebbe evitarlo.

Per evitare di frenare (e, sui veicoli elettrici/ibridi, sfruttare la frenata rigenerativa) bisogna innanzitutto mantenere una sufficiente distanza dal veicolo che ci precede (questo aumenta -e di molto- anche la sicurezza!)

I 3 punti chiave per una guida intelligente sono quindi:

- guardare lontano e prevedere cosa potrebbe succedere fra qualche secondo

- lasciare una buona distanza fra i veicoli in modo da poter agire invece di dover reagire, per poter

- lasciare completamente l'acceleratore invece di "buttarsi sui freni" (evitando quindi brusche frenate e rapide accelerazioni).

I vantaggi che una tale tecnica di guida comporta sono tangibili sia sulla SICUREZZA di guida che sul COMFORT (se ne accorgeranno soprattutto i nostri passeggeri, ma anche noi siamo meno "stressati" alla guida) e, non da ultimo, l'EFFICIENZA, dove si noterà da subito un consumo minore di carburante (per i veicoli elettrici noteremo un aumento del "range") e in seguito anche meno usura dei freni (con i veicoli elettrici, sfruttando la frenata rigenerativa, praticamente non li usiamo quasi mai).

Spero che questo mio piccolo contributo possa essere d'aiuto a tutti coloro che non hanno l'obbligo di frequentare questo corso, ma che vogliono comunque evolversi da "uomo di Neanderthal" a uomo che usa il cervello  😉 


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 MP7
(@mp7)
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06/08/2018 6:57 am  

@Scan: grazie per il rilancio dell'articolo sulla frenata rigenerativa, davvero interessante.
@TheDream: grazie per i 3 punti chiave!
Mi sembra però di capire che il recupero dell'energia, una volta tolto il piede dall'accelleratore, non sia modulabile, e che la successiva pressione del pedale del freno non contribuisca ad innalzare ulteriormente l'energia recuperata, ma agisca solo sui freni a disco. E' così?


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(@devix)
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06/08/2018 7:26 am  

La frenata rigenerativa è modulabile in base al rilascio dell’acceleratore. È comodissima e ho notato che nelle versioni dual motor, è decisamente più potente. Passando da una 85 a una 85D ho trovato molta differenza. Ora il freno lo uso ancora meno, fantastico!


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(@thedream)
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06/08/2018 7:43 am  

@MP7: corretto, se rilasci completamente l'acceleratore hai il massimo della frenata rigenerativa, ma come ha scritto bene Devix la frenata rigenerativa funziona molto meglio se riesci a utilizzare il pedale dell'acceleratore in maniera "analogica" e non "digitale".

Mi spiego: se usi il pedale in maniera digitale, ossia premendo il pedale o rilasciandolo completamente la guida sarà poco confortevole e l'energia usata più importante, inoltre se sei ancora troppo veloce devi per forza far ricorso ai freni, che "buttano via" l'energia sottoforma di calore. Se invece usi il pedale dell'acceleratore in modo analogico in pratica guidi sempre modulando la pressione sullo stesso, più lo premi e più acceleri, meno lo premi e più rallenti, usando appunto la frenata rigenerativa. Se serve un po'più di freno togli ancora di più pressione, fino a eventualmente togliere il piede dal pedale per avere il massimo della frenata rigenerativa.

Come già scritto per poter guidare con un solo pedale però il trucco è quello di prevedere e ANTICIPARE molto le situazioni; con l'esercizio ti risulterà facile e logico.


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(@mfalcon73)
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06/08/2018 8:50 am  
Posted by: TheDream

@MP7: corretto, se rilasci completamente l'acceleratore hai il massimo della frenata rigenerativa, ma come ha scritto bene Devix la frenata rigenerativa funziona molto meglio se riesci a utilizzare il pedale dell'acceleratore in maniera "analogica" e non "digitale".

Mi spiego: se usi il pedale in maniera digitale, ossia premendo il pedale o rilasciandolo completamente la guida sarà poco confortevole e l'energia usata più importante, inoltre se sei ancora troppo veloce devi per forza far ricorso ai freni, che "buttano via" l'energia sottoforma di calore. Se invece usi il pedale dell'acceleratore in modo analogico in pratica guidi sempre modulando la pressione sullo stesso, più lo premi e più acceleri, meno lo premi e più rallenti, usando appunto la frenata rigenerativa. Se serve un po'più di freno togli ancora di più pressione, fino a eventualmente togliere il piede dal pedale per avere il massimo della frenata rigenerativa.

Come già scritto per poter guidare con un solo pedale però il trucco è quello di prevedere e ANTICIPARE molto le situazioni; con l'esercizio ti risulterà facile e logico.

Concordo su tutto quanto, in particolare sul fatto che, dopo alcuni mesi di utilizzo, ci si abitua proprio a modulare (come dice Scan in modo “analogico”) il pedale dell’acceleratore e quindi la frenata rigenerativa risulta più controllata (e aggiungerei meno fastidiosa per i passeggeri che non vi sono abituati).

grazie per il link all’articolo originale, ottimo davvero!


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 Ste
(@ste)
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06/08/2018 9:27 am  
Posted by: scanred_x

- Ma è meglio impostare Low o Normal nella frenata rigenerativa?

- NORMAL (e non LOW) per ottimizzare la frenata rigenerativa e consumare meno le pastiglie e i dischi. Si guida con un solo pedale nel 90 % dei casi. 

Io aggiungerei Normal per non buttare energia! Low è un controsenso, avere la possibilità di recuperare energia e non sfruttarla, buttandola in calore sviluppato dai freni, è un totale controsenso.


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(@mickim3)
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Post: 21
20/04/2020 1:11 pm  

Abituato a una ibrida che veleggiava spesso, adesso con Tesla m3 devo capire al meglio la frenata rigenerativa. Low o Normal sono le alternative. Sto provando in normal ma vi chiedo se è possibile farla veleggiare. Io ho l’impressione che sia sempre in tiro e consuma energia. Di sicuro il modo c’è ma chiedo consigli sulle vostre abitudini e preferenze. 


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(@thedream)
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20/04/2020 1:16 pm  

Si può fare, ma non è automatico. In pratica se riesci a mettere l'acceleratore in posizione "neutra" (non consumi e non recuperi) sei in modo "veleggio", ma non è facile. Devi essere fine di piede.. 

Come hai notato, la guida di un'auto elettrica è diversa dalla guida di una ibrida (o ICE), per cui c'è un po' di adattamento da fare. Vedrai che con il tempo ti verrà più facile e ti sarà difficile usare le termiche.. perché non frenano lasciando l'acceleratore. Si chiama "guida a un pedale".


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(@paolo-f-b)
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20/04/2020 1:26 pm  

Forse sarò provocatorio, ma a cosa serve "veleggiare"?

Mi sembra una modalità obbligatoria per chi guida una ICE (che tra l'altro anche quando veleggi consuma lo stesso, e consuma carburante anche se rallenti ed anche i freni) e siccome ci si abitua quano passi a una elettrica ti sembra un "difetto"

Con le elettriche credo sia facile (per me di sicuro anche se l'ho usata ancora poco) mantenere una velocità costante, anche in discesa, con il grosso vantaggio che NON consumi e se sei in discesa o rallenti recuperei autonomia!

Personalmente io la uso sempre in normal perchè alla fine non cambia il comportamento, è solo più dolce la decelerazione con lo svantaggio di recuperare meno energia.

Questo post è stato modificato 6 mesifa da paolo.f.b

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(@devix)
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20/04/2020 2:02 pm  

@paolo-f-b
Concordo in pieno, non è una ibrida né tantomeno una ICE. Si gestisce tutto con l'acceleratore, super comodo.


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(@zizio82)
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20/04/2020 2:19 pm  

@paolo-f-b

Anche io concordo ma molto meno sulla modalità di rigenerativa. Non sfruttarla al massimo mi sembra un delitto soprattutto perchè è solo una gestione di piede in fondo...


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(@paolo-f-b)
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Post: 275
20/04/2020 2:33 pm  

E' vero infatti, come ho detto, la uso in normal e non in low proprio per sfruttarla al massimo.


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 ElMu
(@elmu)
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Post: 1245
20/04/2020 2:52 pm  

Bell articolo Scan e poi anche i numerosi interventi, portano a capire il vero spirito di questo innovativo sistema di frenata.

Molti sono i video di chi prova una full electric, e, durante l' elenco dei difetti, nomina appunto una frenata rigenerativa eccessiva, tanto da consigliare di usare l' opzione più' leggera...

Ma scherziamo??

E' fra le cose più' belle che fanno parte di un auto con questo tipo di trazione, e sarebbe difficile privarcene  oramai

Salendo occasionalmente ( spero sempre meno volte) su auto termiche, mi sembra quasi che i freni siano rotti, e che l auto , in rilascio, non si voglia più' fermare.....o my God!!!!

Io addirittura aggiungerei l opzione " High" sul selettore di regolazione della Regen


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(@zizio82)
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Post: 3076
20/04/2020 4:07 pm  
Postato da: @paolo-f-b

Personalmente io la uso sempre in normal perchè alla fine non cambia il comportamento, è solo più dolce la decelerazione con lo svantaggio di recuperare meno energia.

Paolo è forse questo che ci ha tirato in inganno! Il normal è la modalità massima infatti ma scritto così mi ha fregato 😉 


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