Nova tecnologia de carboneto de silício do instituto alemão Fraunhofer tem melhor gerenciamento térmico: testes em breve

Para melhorar a autonomia dos carros elétricos, muitos aspectos devem ser trabalhados. O objetivo final é aumentar ao máximo a eficiência e, para isso, atua-se na aerodinâmica, peso, baterias, motores, software e, a partir de hoje, também nos inversores.

No Instituto Fraunhofer alemão, uma equipe de pesquisadores, no âmbito do projeto SiCeffizient, está desenvolvendo inversores que são capazes de transmitir energia entre a bateria e o motor, minimizando as perdas. 

DC para AC

O conceito é simples: a energia elétrica de corrente contínua da bateria deve ser convertida em corrente alternada para fazer o motor funcionar. Mas o inversor, que se dedica a essa função, dissipa uma parte em calor com a passagem da energia. E conforme as temperaturas de operação aumentam, ele perde ainda mais a eficiência. Para isso, é necessário um sistema de refrigeração, geralmente água.

Pesquisadores do instituto sediado em Berlim estão desenvolvendo um sistema com transistores feitos de carboneto de silício (SiC, daí o nome SiCeffizient). São semicondutores que dissipam muito menos energia no calor. Eles também têm a vantagem de serem amigos do meio ambiente, mas ainda assim custam caro.

Até 6% a mais de autonomia

O problema de superaquecimento dos inversores de corrente é agravado nas fases de forte aceleração ou frenagem repentina. Nessas situações, a quantidade de energia que passa da bateria para o motor ou do motor para a bateria aumenta rapidamente. É aqui que os novos inversores semicondutores SiC mostram as vantagens mais óbvias.

"Uma vez que todo o esquema de propulsão tenha sido otimizado com base nas características de nossos inversores - explicou Eugen Erhardt, chefe do projeto SiCeffizient - os carros poderão ganhar até 6% de autonomia. Pode não parecer muito, mas na realidade seria um resultado excepcional".

Os novos inversores são feitos substituindo as tradicionais aletas de resfriamento por placas de metal cilíndricas impressas em 3D com espessura de alguns milímetros. Eles são mais resistentes à deformação resultante das variações de temperatura e, portanto, podem garantir uma melhor troca de calor sem o risco de falhas ou quebras.

Porsche Taycan Turbo S (BR)

Porsche envolvida no projeto

Há outro fator que reduz o risco de falha de novos inversores de SiC. Ao contrário dos tradicionais, os transistores e as partes de refrigeração estão conectados entre si não por elementos rígidos, mas por fios de cobre que "amortecem" melhor a expansão e contração das partes metálicas em função da temperatura.

Nos próximos meses, a Porsche começará a trabalhar em propulsores elétricos que possam explorar melhor as características desses inversores, a fim de analisar mais a fundo suas características e potencial. "Ainda temos um longo caminho a percorrer - disse Ehhardt - Estamos trabalhando para fazer o ajuste fino de um protótipo e, portanto, estamos refinando todas as fases de construção, mas estamos confiantes".

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