Il riscaldamento e raffreddamento di un'auto elettrica incidono molto sul consumo della batteria, per cui migliorare la gestione, aumenta autonomia
L’autonomia delle batterie delle auto elettriche è il problema dei problemi. Insieme al prezzo. Ma come si può ottenere una maggiore autonomia sfruttando la carica della batteria di un veicolo elettrico? La risposta viene dall’azienda tedesca, ZF Group che produce componenti e sistemi per l’industria dei trasporti.
ZF ha sviluppato un nuovo sistema di gestione termica che aumenta l’autonomia dal 10 al 30% a seconda dei casi. Si chiama TherMaS ed agisce proprio sul consumo di elettricità generato dal fabbisogno di riscaldamento e raffreddamento dell’abitacolo del veicolo. Questo sistema, garantisce l’azienda, è più leggero e compatto rispetto a varianti comparabili, ma al contempo più efficiente ed economico.
“La batteria di un’auto elettrica, in particolare, è molto sensibile alla sua temperatura di esercizio ideale. La temperatura più confortevole si trova tra i 15 e i 25 °C“, spiega il Dott. Otmar Scharrer, Senior Vice President R&D, Electrified Powertrain Technology, ZF. La temperatura ambiente ha quindi un’influenza significativa sull’autonomia effettiva di un veicolo elettrico. E questo è valido sia nelle giornate estremamente fredde o estremamente calde, perché il sistema è sottoposto a maggiori sollecitazioni, che consumano molta più energia, fino a dimezzare l’autonomia disponibile.
Come funziona il sistema
Il punto di forza è un circuito frigorifero a pompa di calore a propano estremamente compatto, che integra i singoli componenti in base alle esigenze di temperatura. Sono inoltre presenti due ulteriori circuiti di raffreddamento, controllabili separatamente, in cui scorre acqua protetta dal gelo. Uno è utilizzato per il motore elettrico, l’altro per l’alimentazione e l’elettronica di ricarica, inclusa la batteria.
Nei test, la gestione termica ottimizzata e l’utilizzo più efficiente del calore di scarto della trasmissione hanno aumentato l’autonomia elettrica fino al 10% nelle impegnative condizioni invernali e persino fino al 30% in condizioni estreme, stabilendo nuovi standard per le funzioni di climatizzazione.
Prestazioni superiori con minore complessità
ZF aveva già installato e presentato uno studio di fattibilità per un sistema di gestione termica centralizzata per il controllo dei processi termici di propulsione, batteria e abitacolo di un veicolo nel 2023. Con capacità di raffreddamento e riscaldamento di almeno 10 kW tra -25 °C e +35 °C di temperatura esterna, TherMaS offre potenza sufficiente a mantenere la batteria nell’intervallo di funzionamento termico ottimale, con meno rumore e vibrazioni rispetto al benchmark.
Un alloggiamento più leggero e compatto offre ulteriori vantaggi per i produttori. Il design compatto contribuisce anche a ridurre le perdite di calore e raffreddamento, poiché può essere montato più vicino all’abitacolo, consentendo la realizzazione di tubazioni più corte.
