Gestão térmica integrada e recuperação de calor residual
A gestão térmica integrada é a coordenação, ao nível do veículo, dos fluxos de calor do habitáculo, da bateria, da unidade de propulsão elétrica, da eletrónica de potência e do sistema de carregamento. A recuperação de calor residual é uma estratégia dentro desse sistema: o calor que, de outro modo, seria rejeitado é encaminhado para uma necessidade térmica útil.
O que torna um sistema integrado
A integração pode envolver circuitos partilhados de líquido de refrigeração ou fluido refrigerante, permutadores de calor, bombas, chillers, válvulas e uma Heat Pump. As válvulas e os controlos podem ligar ou isolar os circuitos à medida que as necessidades de funcionamento mudam. Uma fonte de calor numa parte do veículo pode então satisfazer uma necessidade de calor noutro local.
A integração do controlo é tão importante como o hardware partilhado. O veículo tem de decidir que fontes e dissipadores estão disponíveis, que temperaturas são seguras e se deve dar prioridade ao aquecimento, ao arrefecimento ou ao isolamento. Os componentes instalados no mesmo módulo não são necessariamente geridos como um único sistema térmico, enquanto componentes separados podem ainda ser coordenados por meio dos circuitos e do software.
O que significa recuperação de calor residual
Os motores, inversores, carregadores de bordo e baterias podem libertar calor durante o funcionamento. A recuperação transfere calor utilizável de uma dessas fontes para outra necessidade, como o aquecimento do habitáculo ou da bateria. Não produz calor novo e não está automaticamente disponível sempre que é solicitado aquecimento.
A fonte tem de fornecer calor suficiente, a uma temperatura útil e no momento certo. Um compressor ou Electric Resistance Heater and PTC Heater pode continuar a ser necessário quando o calor recuperável é insuficiente ou não está disponível.
Limites importantes
Os circuitos partilhados não tornam intercambiáveis a climatização do habitáculo, o Battery Preconditioning, o arrefecimento da eletrónica de potência e a proteção térmica da bateria. Cada função tem os seus próprios objetivos de temperatura e limites de segurança. As configurações do sistema e as estratégias de controlo também variam consoante o veículo, pelo que 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 gestão térmica dos veículos elétricos.