Caminhão elétrico: como funciona?

Em Caminhões e Off road por André M. Coelho

Caminhões comerciais elétricos estão aqui, e eles continuam a acumular milhas do mundo real. Mas você já parou para pensar sobre o que está acontecendo dentro de um quando está na estrada? Vamos dar uma olhada.

Entendendo que caminhões elétricos não é sobre examinar todas as porcas, parafusos, cabos 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 o poder literal dentro – e agarrar o quão poderoso e mudando de mundo esses veículos podem ser.

Como funciona um caminhão elétrico?

Vamos começar com a grande imagem do caminhão elétrico. Aqui está uma visão geral do que acontece dentro de um caminhão elétrico, desde poder para a aceleração até a frenagem.

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 chave (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 eixo motor elétrico, 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 do motor elétrico 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.

Software do motor elétrico para caminhão

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 eixo motor (ECPC), também chamado de controlador do powertrain. Digamos que você pressione o acelerador da metade do caminho – ou 50%. O controlador do eixo motor 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 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 powertrain 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 powertrain não é projetado para limitar arbitrariamente poder 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.

Caminhões elétricos são mais econômicos, exigem menos manutenção, e reduzem os custos da frota. (Imagem: Trucks.com

Integração da bateria do caminhão elétrico

Quando se trata de baterias, muitos motoristas podem pensar em aquele 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 “partida”. Em um caminhão elétrico, 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 e-motores (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.

Sistema de gerenciamento de bateria de caminhão elétrico

Por conta própria, as baterias são apenas grandes estoques de energia. No entanto, quando controlado pelo software certo, eles são incrivelmente inteligentes. 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 de baterias de caminhão elétrica

O BMS presta atenção à carga e à temperatura dentro de cada célula de bateria, para que possa garantir que todos os sistemas sejam executados com segurança e eficiência. Por exemplo, se uma bateria ficar muito quente, o BMS chama o sistema de gerenciamento térmico do caminhão para reduzir rapidamente a temperatura da bateria via resfriamento líquido. Em ambientes frios, o BMS pode usar o mesmo sistema para manter as baterias aquecidas e realizando o melhor possível.

Durabilidade do caminhão elétrico

Caminhões alimentados por bateria também têm menos peças – especialmente partes móveis – o que pode ajudar a minimizar a manutenção a longo prazo. E não é apenas o motor elétrico. Uma transmissão de 2 velocidades substitui a necessidade de uma transmissão de 12 velocidades mais complexa que se pode encontrar em um caminhão diesel. Em suma, os caminhões elétricos dsão projetados com simplicidade e durabilidade em mente.

Freio regenerativo do caminhão elétrico

Para caminhões elétricos, a energia é uma rua de duas vias. Não só as baterias e o poder do motor elétrico, que acabam impulsionando o eixo eletrônico e as rodas. Todo o sistema pode funcionar ao contrário. O motorista pode iniciar rapidamente um processo chamado recuperação de freio. Recuperação do freio permite que o motor eletrônico converte movimento mecânico de volta na carga elétrica que pode ser armazenada nas baterias. Em um mundo onde a eficiência importa, a regeneração do freio não é apenas inteligente. É o futuro.

O que vocês acham de caminhões elétricos? O que vocês conhecem dos caminhões elétricos?

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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