Gestione termica integrata e recupero del calore di scarto
La gestione termica integrata è il coordinamento, a livello dell’intero veicolo, dei flussi di calore per abitacolo, batteria, trazione elettrica, elettronica di potenza e sistema di ricarica. Il recupero del calore di scarto è una strategia interna a questo sistema: il calore che altrimenti verrebbe disperso viene reindirizzato verso una richiesta termica utile.
Cosa rende integrato un sistema
L’integrazione può comprendere percorsi condivisi per liquido di raffreddamento o refrigerante, scambiatori di calore, pompe, chiller, valvole e una Heat Pump. Valvole e controlli possono collegare o isolare i percorsi al variare delle esigenze operative. Una fonte di calore in una parte del veicolo può così soddisfare una richiesta termica altrove.
L’integrazione dei controlli è importante quanto l’hardware condiviso. Il veicolo deve decidere quali sorgenti e pozzi termici sono disponibili, quali temperature sono sicure e se debba avere priorità il riscaldamento, il raffreddamento o l’isolamento. I componenti alloggiati nello stesso modulo non sono necessariamente gestiti come un unico sistema termico, mentre componenti separati possono comunque essere coordinati attraverso circuiti e software.
Cosa significa recupero del calore di scarto
Motori, inverter, caricatori di bordo e batterie possono rilasciare calore durante il funzionamento. Il recupero trasferisce il calore utilizzabile da una sorgente di questo tipo verso un’altra richiesta, come il riscaldamento dell’abitacolo o della batteria. Non genera nuovo calore e non è automaticamente disponibile ogni volta che viene richiesto il riscaldamento.
La sorgente deve fornire calore sufficiente, a una temperatura utile e nel momento giusto. Un compressore o un Electric Resistance Heater and PTC Heater può essere ancora necessario quando il calore recuperabile è insufficiente o non disponibile.
Limiti importanti
I circuiti condivisi non rendono intercambiabili la climatizzazione dell’abitacolo, il Battery Preconditioning, il raffreddamento dell’elettronica di potenza e la protezione termica della batteria. Ciascuna funzione ha propri obiettivi di temperatura e limiti di sicurezza. Anche la disposizione del sistema e le strategie di controllo variano da un veicolo all’altro, quindi la presenza di un modulo integrato non garantisce un vantaggio fisso in termini di efficienza o autonomia.
Consultare Heating, Ventilation and Air Conditioning per una trattazione più approfondita dei sistemi climatici e termici dei veicoli elettrici.