Nas corridas de F1, o sistema denominado KERS - Sistema de Recuperação de Energia Cinética (em inglês Kinetic Energy Recovery System) tem a função de recuperar a energia cinética gerada na desaceleração do carro que seria desperdiçada durante as frenagens e transformá-la em eletricidade
Esta energia que foi armazenada no momento da frenagem do veículo é reutilizada quando o piloto necessitar e basta acionar um botão. O aumento de potência atinge mais de 80 CV por alguns segundos em locais e condições determinadas na pista.
Outro momento de utilização de energia extra aconteceu com o lançamento dos veículos híbridos e os elétricos que têm uma necessidade maior de energia para ser armazenada e utilizada durante o funcionamento do motor elétrico.
Como a energia não poder ser destruída, mas pode ser transformada, logo, para que um carro pare a energia cinética acumulada ao se mover deve ir para algum lugar. Em um sistema de frenagem hidráulico convencional, o atrito criado entre a pastilha e o disco do freio, ou tambor e a lona, converte a energia cinética do veículo em calor. O calor é então dissipado na atmosfera e o carro diminui a velocidade e para.
Nos carros híbridos e elétricos com frenagem regenerativa, essa energia é aproveitada de forma eficiente. Em vez de simplesmente liberar a energia no ar como calor, o veículo o transforma em energia elétrica, que é armazenada nas baterias.
Além de ajudar a parar o carro, a energia armazenada fornece eletricidade ao motor elétrico para o uso, aumentando sua eficiência.
A energia elétrica gerada durante a frenagem é armazenada nas baterias, mas estes veículos possuem freios tradicionais que possibilitam uma frenagem mais rápida. Outra vantagem deste sistema de recuperação de energia é a economia de combustível, além da redução do desgaste de pastilhas e discos de freios, por frear o veículo através do campo eletromagnético (sem atrito), aumentando a durabilidade dos componentes do sistema de freios.
Nos sistemas de freio de fricção padrão, que a maioria dos carros e caminhões utilizam atualmente, a energia da aplicação dos freios é dissipada no ar como calor. Nos sistemas de freio regenerativo, a mesma energia é enviada às baterias e armazenada para uso posterior.
Isso é realizado através da conexão mecânica entre os pneus e as baterias por meio dos motores de tração. Podemos comparar a frenagem regenerativa como se fosse um alternador em um motor mecânicono qual uma correia movimentada pela polia do virabrequim do motor gira o alternador e, ao girar, produz a tensão necessária para os sistemas elétricos.
Nos sistemas híbridos, o alternador é montado entre o motor e a transmissão, , na condição em que o acelerador eletrônico não estiver sendo utilizado e o veículo ainda em movimento, a energia cinética pode ser capturada e armazenada na bateria, também auxilia o sistema de frenagem por atrito.
Isso se torna perceptível quando o carro estiver em uma descida longa e o carro vai desacelerando e gerando energia elétrica.
Os sistemas de frenagem regenerativa funcionam melhor em determinadas velocidades e em alguns veículos os freios hidráulicos não são usados até que o veículo esteja abaixo de 11 km / h, exceto no caso de uma frenagem mais brusca.
No uso de frenagem leve, os freios de fricção traseiros serão levemente aplicados, enquanto a frente pode não ser aplicada. Por esse motivo, é normal que os veículos híbridos desgastem as pastilhas de freio traseiras duas a três vezes mais rápido que as pastilhas dianteiras. Esta situação é exatamente o contrário nos carros que não possuem o sistema de freio regenerativo, nos quais a pastinha de freio dianteiro é a que mais sofre desgaste.
Não é difícil encontrar um carro híbrido com quilometragem acima de 100 mil que ainda está com as pastilhas de freio dianteiras originais.
Como o sistema de frenagem é novo, é comum alguns motoristas que ainda não estão acostumados com a frenagem regenerativa, pensa que tem algo errado, pois o pedal do freio nem sempre está no mesmo local ou sente uma vibração durante determinadas condições de frenagem.
Este é o funcionamento normal na maioria dos sistemas de frenagem regenerativa. A vibração é geralmente causada pelo motor hidráulico do ABS e o deslocamento do pedal pode mudar um pouco, dependendo da distância e velocidade percorridas antes da aplicação do pedal do freio.
Mesmo que a substituição das pastilhas de freio não sejam frequentemente necessárias nos veículos com sistema de frenagem regenerativa, é importante realizar verificações periódicas de manutenção em todo o sistema de frenagem.
Eficiência é a palavra mais aplicada nos sistemas veiculares, apenas para comparar, o motor de combustão interna utiliza a energia gerada em torno de 25% e o restante é desperdiçado na forma de calor. No motor elétrico o ganho é muito maior, chegando próximo de 100%, praticamente não há desperdício de energia.
Como estamos observando, no sistema de freio também temos ganho com a utilização do sistema de frenagem regenerativa e este sistema não para de evoluir. Teremos em breve no mercado de veículos esportivos de luxo, sistemas mais avançados e todos que estão na reparação automotiva deverão repensar como funciona e como será feito o reparo em um sistema de freio automotivo com tecnologia avançada.
Apenas para exemplificar, nos carros elétricos, o conjunto de baterias representa o componente mais caro e o inversor também tem valor elevado e fica em segundo lugar, mas a sua função é de extrema importância. É o componente que altera a corrente contínua (CC) da bateria para corrente alternada (CA) a ser usada pelo sistema do motor.
No final de 2019 a Delphi anunciou que será o primeiro grande fornecedor da indústria automobilística a produzir um inversor de 800 volts que vai reduzir efetivamente pela metade os tempos de carregamento em comparação com os sistemas atuais de 400 volts.
Como a maioria dos veículos elétricos é baseada em um sistema de 400V, para aumentar o alcance do veículo são necessárias baterias adicionais com conexão paralela. Isso resulta no aumento da capacidade da bateria, mas também no tempo de carregamento.
No entanto, um sistema de 800 volts permite que a bateria seja carregada com a quantidade necessária de energia por um curto período, permitindo o carregamento rápido de baterias de alta capacidade.