Gerenciamento térmico integrado e recuperação de calor residual
O gerenciamento térmico integrado é a coordenação, no nível do veículo, dos fluxos de calor da cabine, da bateria, do conjunto de propulsão elétrica, da eletrônica de potência e do sistema de carregamento. A recuperação de calor residual é uma estratégia dentro desse sistema: o calor que, de outra forma, seria rejeitado é direcionado para uma demanda térmica útil.
O que torna um sistema integrado
A integração pode envolver circuitos compartilhados de líquido de arrefecimento ou fluido refrigerante, trocadores de calor, bombas, chillers, válvulas e uma Heat Pump. As válvulas e os controles podem conectar ou isolar os circuitos conforme as necessidades de operação mudam. Uma fonte de calor em uma parte do veículo pode então atender a uma demanda de calor em outro local.
A integração do controle é tão importante quanto o hardware compartilhado. O veículo precisa decidir quais fontes e dissipadores estão disponíveis, quais temperaturas são seguras e se deve dar prioridade ao aquecimento, ao resfriamento ou ao isolamento. Os componentes instalados no mesmo módulo não são necessariamente gerenciados como um único sistema térmico, enquanto componentes separados ainda podem ser coordenados por meio dos circuitos e do software.
O que significa recuperação de calor residual
Motores, inversores, carregadores de bordo e baterias podem liberar calor durante a operação. A recuperação transfere calor aproveitável de uma dessas fontes para outra demanda, como o aquecimento da cabine ou da bateria. Ela não produz calor novo e não está automaticamente disponível sempre que há uma solicitação de aquecimento.
A fonte precisa fornecer calor suficiente, a uma temperatura útil e no momento certo. Um compressor ou Electric Resistance Heater and PTC Heater ainda pode ser necessário quando o calor recuperável é insuficiente ou não está disponível.
Limites importantes
Os circuitos compartilhados não tornam intercambiáveis a climatização da cabine, o Battery Preconditioning, o resfriamento da eletrônica de potência e a proteção térmica da bateria. Cada função tem seus próprios objetivos de temperatura e limites de segurança. As configurações do sistema e as estratégias de controle também variam de acordo com o veículo, portanto a presença de um módulo integrado não determina um benefício fixo de eficiência ou autonomia.
Consulte Heating, Ventilation and Air Conditioning para uma análise mais aprofundada dos sistemas de climatização e gerenciamento térmico dos veículos elétricos.