Caminhão elétrico, como funciona este motor?

Em Caminhões e Off road por André M. Coelho

Caminhões comerciais elétricos estão aqui, e eles continuam a acumular longas distâncias no mundo real. Mas você já parou para pensar sobre o que está acontecendo dentro de um quando está na estrada? Vamos dar uma olhada.

Entenda que caminhões elétricos não é sobre examinar todas as porcas, parafusos, fios e baterias. É sobre olhar para a grande figura: como os principais componentes do caminhão trabalham juntos para fornecer uma ótima eficiência, segurança, durabilidade e produtividade. Essa é a chave para entender a potência literal dentro – e agarrar o quão poderoso e diferente esses veículos elétricos podem ser.

Como funciona o caminhão com motor elétrico?

Quando o motorista gira parcialmente a chave, íons e elétrons das baterias de alta tensão são disponibilizados para alimentar o caminhão.

Uma vez que o motorista gire totalmente a tecla (como se estivesse “enchendo” o caminhão), o sistema de alta tensão envia energia para o eixo motor.

Ao ser pressionado, o acelerador envia um sinal de software para o inversor, um switch que abre rapidamente e fecha para converter um sinal de corrente contínua (CC) na corrente alternada (CA).

A energia CA energiza o motor elétrico e cria torque. A energia rotacional é alimentada na powertrain elétrica, que faz com que as rodas se voltem e o veículo acelere.

Além da frenagem padrão, o caminhão pode ser interrompido via recuperação de freio, também conhecido como frenagem regenerativa em veículos elétricos de passageiros. Isso permite que as baterias recarreguem. A energia viaja a partir dos motores elétricos para o inversor e todo o caminho de volta para as baterias.

Apesar das principais diferenças de design entre caminhões alimentados por bateria e veículos a diesel, a experiência de condução permanece em grande parte a mesma – apenas com menos ruído, aceleração mais suave, mais torque e muitos outros benefícios que vamos explorar abaixo.

Um caminhão elétrico pode ser muito econômico e eficiente, melhorando os custos de transporte. (Imagem: BBC)

O software de caminhões elétricos

Outra semelhança entre caminhões alimentados por bateria e plataformas diesel é a sua confiança no software. Ambos os tipos de caminhões usam software para coordenar todos os componentes e sistemas internos. A principal diferença é simplesmente os tipos de componentes que estão gerenciando.

Uma das partes mais comuns relacionadas ao software é o controlador elétrico comum do Powertrain (ECPC), também chamado de controlador do trem de força. Digamos que você pressione o acelerador da metade do caminho – ou 50%. O controlador do Trem de Força recebe essa solicitação para acelerar e verifica imediatamente com outros componentes para determinar se dando 50% de torque ao motor eletrônico é seguro e eficiente para o sistema.

Se todos os requisitos forem atendidos, o controlador do trem de força permite que o inversor puxe a energia da bateria e envie-a para os motores elétricos para atender à demanda do motorista por 50% de torque.

Se o controlador do trem de força determinar que dar 50% de torque não é ideal (por exemplo, se o caminhão estiver parado ou movendo-se lentamente), ele reduzirá o torque para o nível ideal – por exemplo, 30%.

Claro, o controlador do trem de força não é projetado para limitar arbitrariamente potência ou torque. É projetado para trabalhar com uma ampla gama de peças de caminhão para maximizá-las inteligentemente – enquanto também sendo o mais eficiente possível.

Integração da bateria de caminhões elétricos

Quando se trata de baterias, muitos motoristas podem pensar naquelas sob o capô de um caminhão diesel. Mas em um caminhão elétrico, existem várias baterias em todo o veículo. Há também dois tipos distintos:

Baterias de alta tensão: essas baterias dão um caminhão elétrico sua velocidade. Em um caminhão elétrico de carga, as baterias de alta tensão estão localizadas entre os trilhos da estrutura e a potência de muitas partes do veículo. Por exemplo, essas baterias dirigem um a três motores elétricos (dependendo da configuração), bem como um compressor de ar elétrico, que fornece pressão de ar para os freios pneumáticos do caminhão e sistema de suspensão.

Baterias de baixa tensão: baterias de baixa tensão, geralmente localizadas sob o capô de um caminhão elétrico, componentes de baixa tensão de energia, como controles no painel e vários sistemas integrados.

O sistema de gerenciamento de bateria: uma chave para energia inteligente

Por conta própria, as baterias são apenas grandes bancos de energia. No entanto, quando controlado pelo software direito, eles são incrivelmente inteligentes. Geralmente cada bateria é otimizada através de um sistema de monitoramento de bateria (BMS). O BMS é um controlador que usa software especializado para manter as guias no que está acontecendo dentro de cada bateria e ajudá-los a operar eficientemente.

Gestão térmica da bateria dos caminhões elétricos e a manutenção

O BMS presta atenção à carga e à temperatura dentro de cada célula da bateria, para que possa garantir que todos os sistemas funcionem com segurança e eficiência. Por exemplo, se uma bateria ficar muito quente, o BMS aciona o sistema de gerenciamento térmico do caminhão para reduzir rapidamente a temperatura da bateria por meio de refrigeração líquida. Em ambientes frios, o BMS pode usar o mesmo sistema para manter as baterias aquecidas e com melhor desempenho.

Os caminhões movidos a bateria também têm menos peças – especialmente peças móveis – o que pode ajudar a minimizar a manutenção a longo prazo. E não é apenas o e-motor. Uma transmissão de 2 velocidades substitui a necessidade de uma transmissão de 12 velocidades mais complexa que se pode encontrar em um caminhão a diesel. Resumindo, os caminhões elétricos são projetados com simplicidade e durabilidade em mente.

Recuperação de energia com frenagem

Para caminhões elétricos, a energia é uma via de mão dupla. Não apenas as baterias e o inversor podem alimentar o e-motor, que em última análise aciona o e-eixo e as rodas. Todo o sistema pode funcionar ao contrário. O motorista pode iniciar rapidamente um processo denominado recuperação do freio. A recuperação do freio permite que o e-motor converta o movimento mecânico de volta em carga elétrica que pode ser armazenada nas baterias. Em um mundo onde a eficiência é importante, a recuperação pela frenagem não é apenas inteligente. É o futuro.

O que acham dos caminhões elétricos? Você conhece algum? Compartilhem a opinião de vocês nos comentários abaixo!

Sobre o autor

O pai de André já teve alguns carros clássicos antes de falecer, como Diplomata, Chevette e Opala. Após completar 18 anos, tirou carteira de moto e carro, comprando então sua primeira moto, uma Honda Sahara 350. Fez um curso de mecânica de motos para começar uma restauração na moto, e acabou aprendendo também como consertar alguns problemas de carros. Seu primeiro carro foi uma Nissan Grand Livina de 2014 e pretende em breve comprar uma picape diesel. No caminho, vai compartilhando tudo que aprende no site Carro de Garagem.

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