Método e Sistema para Gerenciamento Térmico Eficiente em Veículos Elétricos

Caminhões Elétricos oferecem uma das alternativas mais promissoras para veículos no campo do transporte de mercadorias. Em caminhões elétricos a bateria, o calor é gerado por componentes presentes no caminhão elétrico, como a bateria do veículo elétrico, o sistema de tração elétrica, o Sistema de Freio de Resistência etc., que requerem resfriamento e um sistema de gerenciamento térmico para controlar e monitorar o sistema de resfriamento. O sistema de gerenciamento térmico considerado aqui inclui dois tanques de refrigerante. O primeiro tanque de refrigerante realiza o gerenciamento térmico para a bateria e os componentes da Tração Elétrica (e-Drive) que podem aquecer até 600 °C, e o segundo tanque de refrigerante realiza o gerenciamento térmico para o circuito HPR, sendo utilizado para interromper o circuito de carga para proteger a bateria contra carregamento acima de 100% usando o conceito de frenagem regenerativa. HPR (Resistor de alto desempenho) é o componente que pode aquecer até ~950 °C e garante que a bateria não seja carregada além dos limites seguros. Como o HPR é um componente crítico e opera em altas temperaturas, ele possui um tanque de refrigerante separado. No entanto, nos sistemas de gerenciamento térmico convencionais, o segundo tanque de refrigerante é utilizado em menos de 5% de toda a vida útil do veículo. Ele é subutilizado devido à operação menos frequente do circuito EB e o primeiro circuito de refrigerante experimenta operações mais frequentes devido à operação mais frequente da bateria. Essa disparidade na utilização resulta em um uso ineficiente do refrigerante no sistema de gerenciamento térmico. O uso ineficiente do refrigerante proporciona resfriamento ineficiente e reduz o desempenho do veículo elétrico. A solução proposta é prever solicitações de resfriamento e aquecimento para componentes a nível de sistema, de modo que o refrigerante do Circuito da Bateria/Circuito e-Drive e do Circuito HPR possa ser transferido dinamicamente entre os circuitos, dependendo das solicitações de habilitação e das condições climáticas. Isso melhorará a eficiência geral do resfriamento e reduzirá o tempo necessário para os componentes esfriarem. No modelo MATLAB, a diminuição percentual no tempo necessário para esfriar é medida em cerca de 30%.