Tout savoir sur le frein régénératif

La récupération ou régénération d’énergie est une caractéristique importante des véhicules électriques. Tout comme sur une voiture hybride ou hybride rechargeable, il est possible de récupérer un peu d’autonomie lors des phases de freinage et de décélération. Comment ça marche ?

Le freinage pour les véhicule thermique

Pour un véhicule thermique, le principe de fonctionnement du freinage est simple : une friction se crée entre la plaquette et le disque de frein. L’énergie cinétique accumulée se transforme en chaleur qui se perd ensuite dans l’atmosphère.

Le freinage régénératif pour les véhicules à batterie

Le freinage régénératif est présent sur la quasi-totalité des véhicules électriques et hybrides. C’est une composante essentielle de l’électromobilité.

Pour comprendre le fonctionnement du freinage régénératif, il faut comprendre d’où provient l’énergie cinétique. Lorsqu’on accélère, le moteur électrique puise de l’énergie dans la batterie, ce qui le fait avancer, créant ainsi le mouvement nécessaire à son déplacement.

Lorsque le conducteur freine ou relâche l’accélérateur, le processus va s’inverser. L’énergie cinétique générée par les roues, va maintenant faire tourner le moteur électrique, le transformant en générateur. Cela va donc créer une opposition à la rotation des roues et aura pour effet de les ralentir en transformant désormais l’énergie cinétique en énergie électrique et non plus en chaleur comme sur les véhicules thermiques. La charge électrique créée par ce processus pourra ensuite être stockée dans la batterie.

À noter que lorsque la batterie de votre véhicule est déjà chargée à 100%, le générateur ne peut pas stocker l’énergie superflue. Il est possible de paramétrer votre voiture afin de définir un niveau de charge maximal, ce qui peut être particulièrement utile aux personnes habitant dans des régions vallonnées. En effet, au cours des descentes le véhicule va emmagasiner plus d’énergie qu'il n’en consomme.

Il n’existe pas encore de consensus entre constructeurs sur l’application du freinage régénératif. Certains tentent de reproduire le comportement d’un véhicule thermique et son frein moteur, d’autre laissent le choix au conducteur de l’activation ou de la sensibilité du système.

Le freinage récupératif : un système qui apporte son lot d’avantages

Outre le confort auditif apporté par le silence des véhicules électriques, le freinage régénératif apporte également, une fois pris en main, son lot d’avantages. Pour le conducteur tout d’abord, en particulier les usagers citadins, vous n’aurait généralement plus que la pédale d’accélération à utiliser. Côté passager, fini les secousses dues aux freinages à répétition.

En parallèle, allonger l’autonomie de votre voiture électrique est un enjeu du quotidien. Le frein régénératif participe à cet allongement au même titre que l’adoption d’une conduite économique. Les plaquettes et disques de frein, ainsi que les pneus, sont moins sollicités et donc remplacés plus rarement. Cette innovation s’impose comme une évidence tant d’un point de vue confort qu’économique pour les électro conducteurs.

Zoom sur le freinage régénératif de la Renault Zoe 

Numéro trois des immatriculation électriques en 2022, nous ne vous présentons plus la Renault Zoe. En revanche qu'en est-il de son système de freinage régénératif ? 

Ce véhicule possède trois façon de recharger sa batterie grâce à la décélération. 

La décélération, ou comment recharger sa Zoe en cessant d'accélérer

Le moyen le plus instinctif de recharger sa batterie en roulant consiste à cesser d'accélérer. En décélérant, le moteur électrique transforme l'énergie cinétique en courant électrique ce qui a pour effet de recharger la batterie. C'est le principe de la dynamo. 

Le mode B ou mode Brake de la Zoe, l'écoconduite au service de la récupération d'énergie

Les Renault Zoe embarque un mode B, ou mode Brake, sur leurs leviers de vitesse. Ce système permet d'intensifier la décélération tout en augmentant la quantité de courant électrique générée. Plus vous utilisez ce mode pour ralentir, plus vous rechargez vos batteries. 

Bien que le mode B provoque un ralentissement plus important que la seule décélération, le freinage reste nécessaire pour stopper le véhicule. C'est pourquoi la Zoe utilise le freinage doux pour récupérer de l'autonomie. 

Le freinage comme système de régénération d'énergie

Pour optimiser à 100% l'autonomie de votre Zoe, Renault a développé un système électronique lié à l'actionnement de la pédale de frein. Ce système répartit la consigne entre le frein moteur (et la régénération) et les plaquettes de freins (freinage).

En cas de freinage doux, le système opte pour la recharge de la batterie plutôt que l'usure des plaquettes. Au contraire, en cas de freinage plus intense ou de freinage d'urgence, seules les plaquettes de freins sont activées, garantissant ainsi la sécurité des automobilistes. 

Cet arbitrage électronique est totalement transparent pour le conducteur et agit directement sur la durée de vie du système de freinage ainsi que sur l'autonomie du véhicule.

Chaque constructeur adopte son propre système de freinage régénératif. Par exemple, Tesla, pour ses modèles S, 3, X et Y adopte la technologie appelée "Conduite à une pédale".

Zoom sur le freinage régénératif des Tesla  

La Tesla Model 3 est la deuxième voiture la plus vendue en France en 2022 derrière la Dacia Spring. Au même titre que la Renault Zoe, les Tesla possèdent un système de freinage récupératif, bien que ce dernier soit très différent dans sa mise en œuvre. 

La conduite à une pédale, le freinage récupératif par Tesla

Pour l'électromobiliste, la différence majeure entre le freinage régénératif de la Zoe et celui des Tesla, c'est le freinage jusqu'à l'arrêt du véhicule. 

En effet, chez Tesla, le freinage récupératif est dépendant de votre niveau de batterie et peut servir à stopper le véhicule. Cette technologie se déclenche dès que vous levez le pied de l'accélérateur, et plus vous avez de la batterie, moins le freinage sera fort. S'il vous reste que peu d'autonomie, le ralentissement peut être intense. C'est pourquoi, pour avoir un freinage régénératif doux, il faut retirer le pied progressivement de l'accélérateur. Ce système permet de se passer de la pédale de frein, excepté pour les freinages d'urgence, d'où son nom : Conduite à une pédale. 

Pour contrôler son freinage régénératif, Tesla créé une jauge des flux énergétiques

Afin de pouvoir visualiser la puissance consommée et générée, Tesla a conçu un wattmètre, disponible en haut de l'écran tactile de la voiture. Il indique les flux d'énergies en temps réél : vers la droite et en gris, la consommation d'énergie, vers la gauche en vert la génération d'énergie et donc la puissance du freinage en cours.

Tesla, un freinage récupératif complètement personnalisable

 Si par défaut, l'intensité du freinage est variable en fonction de l'autonomie restante de votre batterie, Tesla permet le paramétrage de votre véhicule afin que les freins prennent le relai pour une réaction uniforme au lâcher d'accélérateur. 

Par ailleurs, vous pouvez définir 3 types de comportements pour le freinage régénératif à basse vitesse de votre Tesla : 

• L'option Ramper : le véhicule maintient une vitesse minimale à l'image d'un véhicule thermique automatique.
• L'option Attente : votre voiture électrique optimise l'usure des freins comme l'autonomie de la batterie. Dès que le véhicule s'arrête, il applique automatiquement les freins pour s'immobiliser. 
• L'option Rouler : la Tesla passe en roue libre comme un véhicule au neutre. Il n'y a plus de couple, ni de freins qui s'appliquent. 

Le frein régénératif, quelle que soit la technologie utilisée, optimise l'autonomie de la batterie et réduit l'usure des freins de votre véhicule électrique. 

L'autonomie des véhicules électriques reste la principale préoccupation des éléctromobilistes. Outre le freinage récupératif, il existe différents moyens d’allonger la durée de vie de votre batterie. N’hésitez pas à consulter notre article sur le sujet.