Eaton desenvolve tecnologias de 48 volts para ajudar a indústria automotiva na redução de emissões

A Eaton anunciou que o seu Grupo de Veículos desenvolveu uma série de tecnologias de 48 volts para ajudar seus clientes globais de veículos comerciais, dentro e fora de estradas, a fazer a transição de sistemas tradicionais de veículos de 12 e 24 volts para sistemas que incluem a arquitetura de 48 volts. Estes sistemas de 48 volts podem alimentar componentes novos e avançados de consumo de energia, além de ajudar a reduzir as emissões e melhorar a economia de combustíveis e o desempenho.

“Este desenvolvimento ocorre quando os fabricantes globais de veículos estão tomando decisões para adotar novas tecnologias para atender às regulamentações de emissões”, disse Ben Karrer, gerente, Desenvolvimento de Tecnologias, Grupo de Veículos da Eaton. “Das opções disponíveis, as arquiteturas de 48 volts são as que estão se tornando mais populares porque podem reduzir as emissões de CO2 e NOx simultaneamente, o que ajuda os nossos clientes e o meio ambiente”, complementa

A maioria dos veículos trabalha tradicionalmente com um sistema de 12 volts, mas com as regulamentações referentes à economia de combustível cada vez mais rígidas e com a adição de componentes de consumo de energia novos e avançados, as necessidades crescentes de energia estão incentivando a mudança para sistemas de 48 volts.

Muitos sistemas de veículos atualmente são alimentados diretamente pela energia mecânica gerada pelo motor, que aciona os sistemas de 12 volts, como o ar-condicionado e bombas. A companhia está desenvolvendo sistemas de 48 volts que incluem motores-geradores e inversores que geram energia DC de 48 volts para o veículo. A Eaton também produz conversores DC/DC de 48 volts que reduzem a alimentação de arquiteturas de veículos de 48 volts para sistemas de 12 e 24 volts.

Coletivamente, as novas regulamentações sobre emissões reduzirão os limites de NOx de escapamentos em até 90%, o que torna premente a necessidade dos fabricantes globais de motores empregarem estratégias adicionais de redução de emissões.

O Grupo de Veículos da Eaton também desenvolve eletrônica de potência para o aquecimento de catalisador elétrico de 48 volts, que fornece calor diretamente para o sistema de pós-tratamento do veículo. Este aquecimento ativo ajuda os componentes do catalisador a atingir temperaturas operacionais eficientes mais rapidamente na partida do motor e a manter essas temperaturas durante a operação de carga baixa. Esta será uma estratégia essencial para a redução das emissões aos níveis exigidos por regulamentações futuras.

“A potência de 48 volts também será usada para alimentar sistemas como os de HVAC (climatização) e o ventilador de arrefecimento do motor, que são tradicionalmente operados pelo motor”, diz Karrer. “Os sistemas atuais não são inteligentes – você não pode controlar quando estão ligados ou desligados ou ajustar os níveis. A conversão desses componentes para alternativas elétricas possibilita a você controlá-los de forma inteligente e a eliminar as cargas mecânicas.”

Um ventilador de arrefecimento do motor elétrico e um compressor de ar-condicionado elétrico também estão em desenvolvimento. Eletrificar a ventoinha de resfriamento oferece benefícios adicionais, pois ela pode ser reduzida em tamanho e estrategicamente colocada dentro do compartimento do motor, o que possibilita flexibilidade ao design aerodinâmico para aumentar a economia de combustível e reduzir as emissões.

A Eaton está desenvolvendo várias soluções de armazenamento de energia de 48 volts, incluindo baterias de chumbo-ácido e supercapacitores. “Estamos integrando várias tecnologias de armazenamento de energia em um pacote de armazenamento maior, incluindo controles, fusíveis e contatores”, afirma Karrer. “O Grupo de Componentes Elétricos da Eaton é nosso parceiro para supercapacitores e vamos trabalhar com a maioria dos fabricantes de baterias de veículos comerciais para baterias de chumbo-ácido.”

As baterias de chumbo-ácido são baratas quando comparadas aos pacotes de íons de lítio e oferecem uma solução segura e mais eficiente, com uma vida útil mais longa em comparação às aplicações de bateria de chumbo-ácido existentes.

Os supercapacitores são capazes de carregar e descarregar rapidamente a taxas mais altas do que as baterias de íon-lítio. Embora o tamanho e o peso sejam comparáveis aos pacotes de íons de lítio, em comparação os supercapacitores não retêm altos níveis de energia ou exigem um sistema de arrefecimento a líquido e têm um ciclo de vida mais longo.