O Configuração do sistema de propulsão de ônibus elétricos geralmente inclui: conjunto do sistema de bateria de alimentação, motor de acionamento e controlador, controlador do motor, controlador do veículo VCU, bomba de ar elétrica para o sistema de freios, bomba de direção hidráulica elétrica, ar-condicionado elétrico e desembaçador, e alguns aparelhos com funções auxiliares. Os diversos componentes do conjunto do sistema devem ser combinados, projetados e selecionados de acordo com os parâmetros específicos do veículo.
Em resposta às diferentes necessidades de cada região e de cada rota, existem ônibus elétricos de vários comprimentos, incluindo 6 metros, 8 metros, 10 metros e até 18 metros. Como configurar o sistema de propulsão para ônibus elétricos de diferentes comprimentos?
O ônibus totalmente elétrico de 8 metros foi projetado principalmente para o transporte público urbano. Normalmente, apresenta um peso bruto do veículo (PBV) de 12 toneladas, uma velocidade máxima de 69 km/h e uma capacidade de subida máxima de 20%. A configuração do sistema deve ser adaptada de acordo com as condições operacionais, tais como a topologia da rota, a carga de passageiros e o clima regional.
Este artigo apresenta a arquitetura completa de configuração do trem de força elétrico e dos sistemas auxiliares, oferecendo informações úteis para fabricantes de equipamentos originais (OEMs), empresas de adaptação e integradores que desejam ingressar no setor de ônibus elétricos.
Sistema de baterias para ônibus elétrico de 8 metros
O sistema de baterias é o coração do ônibus elétrico e inclui:
- Conjuntos de baterias alojados em caixas de proteção
- PDU
- BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria)
- Conjuntos de cabos de alta tensão
- Cabos de comunicação de baixa tensão
Principais parâmetros técnicos
Plataforma de tensão: Normalmente 576 V–750 V CC.
Capacidade da bateria: Depende de fatores operacionais, como quilometragem diária, temperatura ambiente, uso do ar-condicionado e desgaste a longo prazo (recomenda-se o tampão 15% para um período de 5 anos).
Planejamento da capacidade da bateria de um ônibus de 8 metros (ciclo de operação urbano)
Para uma autonomia diária de 200 km: ~160 kWh (sem ar-condicionado) a ~220 kWh (com ar-condicionado)
Para uma autonomia diária de 250 km: ~200 kWh (sem ar-condicionado) a ~270 kWh (com ar-condicionado)
Opções de posicionamento da bateria
Ônibus com piso rebaixado: baterias montadas entre os eixos dianteiro e traseiro ou na plataforma traseira
Ônibus de piso rebaixado: baterias instaladas no teto para melhorar a acessibilidade e otimizar o espaço
Motor de acionamento direto e eixo de acionamento elétrico
O sistema de transmissão influencia diretamente o desempenho do veículo. Estão disponíveis duas arquiteturas principais:
Opção 1: Motor de acionamento direto
Potência nominal / Potência máxima: 75 kW / 135 kW
Torque nominal / Torque máximo: 650 Nm / 1600 Nm
Adequado para ônibus com piso escalonado; oferece uma integração madura e econômica.
Opção 2: Eixo elétrico do lado da roda (veja a imagem abaixo)
Potência nominal / Potência máxima: 2 × 60 kW / 2 × 120 kW
Torque nominal / Torque máximo: 2 × 145 Nm / 2 × 400 Nm
Ideal para ônibus de piso rebaixado; melhora a uniformidade do piso e o conforto dos passageiros.
Cada tipo de motor vem com seu controlador de inversor específico. Escolha o sistema com base nos declives do trajeto, na carga de passageiros e no desempenho desejado em termos de NVH (ruído, vibração e aspereza).
Controlador integrado (unidade multifuncional)
Esta unidade integra: inversores CC/CA para o compressor de ar e a bomba de direção, conversor CC/CC para subsistemas de baixa tensão e integração opcional com o controlador do motor.
Plataforma de tensão: CC 576 V–750 V
Parâmetros principais : Os valores nominais de tensão e corrente de entrada/saída devem estar de acordo com as especificações do motor e da bateria
Este controlador também suporta o fornecimento de energia e o controle de equipamentos auxiliares de alta tensão, como sistemas de climatização.
Compressor de ar elétrico
Fornece ar comprimido para os freios de serviço e portas pneumáticas
Configuração típica: potência nominal de 3 kW
Especificações principais: Pressão máxima e vazão de ar de acordo com os requisitos do sistema
Bomba da direção hidráulica
Garante uma assistência à direção suave e ágil. Recomenda-se uma configuração de dupla fonte (alta tensão e baixa tensão de reserva) para maior confiabilidade.
Configuração típica: potência nominal de 2 kW
Especificações principais: Vazão e pressão otimizadas para um chassi de 8 metros
Sistema elétrico de climatização e desembaçador
Pontos importantes a considerar:
A capacidade de refrigeração e aquecimento deve estar de acordo com as condições climáticas locais.
Deve ser compatível com a plataforma de alta tensão.
Os sistemas de climatização são responsáveis por até 30% do consumo total de energia em climas quentes.
Isso é essencial para o conforto dos passageiros e para a visibilidade do para-brisa. A tendência atual para os ônibus elétricos é integrar o sistema de ar-condicionado e o sistema de resfriamento da bateria, formando um sistema completo de gerenciamento térmico do veículo.
Sistema de refrigeração ATS
O Sistema Térmico Ativo (ATS) controla o calor gerado pelo motor de acionamento e pelo inversor.
O desempenho do sistema de refrigeração deve ser adaptado à carga térmica da unidade de acionamento em condições de carga total.
Componentes
- Bomba d'água elétrica
- Conjunto do ventilador do radiador
- Módulo controlador inteligente
Em resumo
| Ônibus elétrico de 8 metros | Configuração | |
| Sistema de bateria | Para uma autonomia diária de 200 km: ~160 kWh (sem ar-condicionado) a ~220 kWh (com ar-condicionado) | Para uma autonomia diária de 250 km: ~200 kWh (sem ar condicionado) a ~270 kWh (com ar condicionado) |
| Sistema de transmissão | Motor de acionamento direto Potência nominal / Potência máxima: 75 kW / 135 kW Torque nominal / Torque máximo: 650 Nm / 1600 Nm Ideal para ônibus com piso escalonado; oferece uma integração madura e econômica. | E – Eixo Potência nominal / Potência máxima: 2 × 60 kW / 2 × 120 kW Torque nominal / Torque máximo: 2 × 145 Nm / 2 × 400 Nm |
| Controlador do motor | CC 576 V – 750 V | |
| Compressor de ar elétrico | Potência nominal de 3 kW | |
| Bomba da direção hidráulica | Potência nominal de 2 kW |
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