Een benzineauto remt vanzelf ietsje af zodra je het gaspedaal loslaat. Je remt dan ‘op de motor’: de weerstand in de motoronderdelen zorgt voor een vertragende kracht die de wielen langzamer laat draaien. Ook handig op een steile afdaling, zeker als je extra terugschakelt: dan rem je nog meer op de motor en spaar je je remmen.
Die benzineauto heeft remschijven, dezelfde die je ziet bij goede sportfietsen. Ze draaien mee rond met het wiel. Als je remt, duwen zogeheten remklauwen de remblokken tegen de schijf. Daardoor rem je af. Er gaat veel energie verloren in de vorm van warmte. Bij elektrische auto’s werkt het remmen anders. Sommige remmen zelfs al meteen flink als je het ‘gas’ helemaal loslaat. Dan hoef je nooit actief te remmen, tenzij je een noodstop moet maken. Hoe werkt dat dan?
Solar Challenge
We vragen het aan Willem van Overbeeke. Als student elektrotechniek aan de TU Delft zit hij in het Brunel Solar Team, dat de bekende Nuna-zonneauto’s bouwt. Die futuristische voertuigen winnen al sinds 2001 allerlei races over duizenden kilometers. „We bouwen nu aan de Nuna 12S ”, vertelt hij, „waarmee we in september de Sasol Solar Challenge gaan rijden, van Johannesburg naar Kaapstad.”
Van Overbeeke spreekt gewoon over het ‘gaspedaal’, ook al rijden elektrische auto’s niet op benzine of gas. Behalve dan dat Nuna geen voetpedalen heeft, maar hendels aan het stuur: eentje om mee ‘gas’ te geven en eentje om mee te remmen.
„Elektrische auto’s, en ook onze Nuna’s, hebben ook gewoon remschijven”, merkt Van Overbeeke meteen op, „als back-up voor het geval het hele elektrische systeem uitvalt. Maar een elektrische auto remt in principe regeneratief. Dat betekent dat de stroom in de elektromotor de andere kant op gaat lopen, waarbij de energie wordt teruggewonnen en opgeslagen in een batterij.”
Om dat te begrijpen moeten we eerst weten hoe een elektromotor werkt. Een elektrische stroom die door een spoel (in feite een spiraal van koperdraad) loopt, wekt een magnetisch veld op met een noord- en een zuidpool. De elektromotor is een vernuftig systeem dat gaat draaien doordat de magneten beurtelings worden aangetrokken en afgestoten door de spoelen.
Doordraaiende magneten
Andersom kan zo’n motor ook als een dynamo werken. Bewegende magneten wekken op hun beurt stroom. Als je dus de stroom in de elektromotor uitzet, geven de nog doordraaiende magneten energie terug. Daarmee kun je een batterij opladen. Afhankelijk van hoe je dat afstelt, wordt de motor meer of minder afgeremd en wordt er meer of minder energie teruggewonnen.
„Regeneratief remmen, dat doen alle elektrische auto’s”, vertelt Van Overbeeke. „Sommige remmen meteen heel erg zodra je het gas loslaat. Dan gaan er inderdaad remlichten branden.” De meeste remmen een beetje, wat dan net zo voelt als in een benzineauto. Dan blijven de remlichten uit. „Onze Nuna remt nauwelijks als we het gas loslaten. Die willen we zo efficiënt mogelijk laten rijden, dus laten we hem zo veel mogelijk doorrollen. Remmen moet je dus echt actief doen.”
Actief remmen op een elektromotor gebeurt door er een tegengestelde stroom doorheen te laten lopen: dan werkt de kracht de andere kant op en wordt het draaien van de wielen tegengewerkt. De stroom die daarbij wordt opgewekt, is ook meteen de stroom die de motor afremt. Super-energiezuinig, dus.
