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May 10, 2024

Tesla se compromete com 48

Dan Carney | 07 de março de 2023 Os engenheiros previram consistentemente que os carros mudariam de sistemas elétricos de 12 volts para sistemas de 48 volts por duas décadas. Mas o custo e a inércia mantiveram os 12 volts

Dan Carney | 07 de março de 2023

Os engenheiros previram consistentemente que os carros mudariam de sistemas elétricos de 12 volts para sistemas de 48 volts durante duas décadas. Mas o custo e a inércia mantiveram a eletricidade de 12 volts no lugar, com a aplicação ocasional de energia de 48 volts em aplicações de alta corrente.

Mas a era dos veículos sem 12 volts é finalmente iminente, de acordo com o vice-presidente de engenharia de hardware da Tesla, Pete Bannon. “Uma das mudanças que pretendemos fazer agora é mudar algo que tem permanecido estável nos últimos 60 anos: 12 volts”, disse ele na conferência anual do Dia do Investidor da Tesla.

Há boas razões para fazer a mudança, explicou Bannon. “Durante 60 anos, a demanda por energia no carro tem aumentado constantemente até o ponto em que agora precisamos de fios bem grandes para conduzir mais de 200 amperes de corrente ao redor do carro, o que aumenta a massa e o custo”, disse ele. Esses são os fatores que levaram à expectativa de longa data de que a indústria mudaria.

“Com o Cybertruck e todas as futuras plataformas Tesla, passaremos para 48 volts”, anunciou Bannon. “Isso reduz a corrente necessária por um fator de quatro. E como a perda de potência no chicote é a resistência multiplicada pelo quadrado da corrente, uma redução de quatro vezes na corrente leva a uma redução de 16 vezes na potência perdida durante a distribuição de energia no carro. Isso permite fios menores, fusíveis eletrônicos menores e controladores menores. Isso também nos permite diminuir os dissipadores de calor ou, em muitos casos, removê-los completamente, beneficiando o carro em termos de massa e peso.”

Até agora, a aplicação da tecnologia de 48 volts tem sido limitada. “Os sistemas de 48 volts já existem há alguns anos, alimentando o alternador de partida em híbridos moderados e outros acessórios de alta potência, como suspensão ativa e direção hidráulica”, observa Mike Austin, analista sênior de pesquisa para veículos elétricos da Guidehouse. . “Como Tesla disse na apresentação, a tensão mais alta permite corrente mais baixa e fios mais finos, o que economiza peso e custo.”

No entanto, embora uma cablagem simplificada seja mais barata e fácil de instalar, os componentes de 48 volts são mais caros, o que tem sido um factor chave. “Até agora não proliferou tanto, principalmente por causa do custo”, explica Austin. “Uma bateria e um controlador de 48 volts são mais caros do que uma partida e uma bateria comuns de 12 volts.”

A fragilidade dos filamentos das lâmpadas incandescentes foi outro obstáculo de longa data, já que o número de lâmpadas nos veículos parecia tornar a ideia de eliminar os sistemas de 12 volts uma dor de cabeça. No entanto, a iluminação LED já inclui circuitos para adaptar a tensão aos baixos níveis utilizados pelas luzes LED, o que significa que devem ser capazes de trabalhar com 48 volts como fazem com sistemas de 12 volts, disse Greg Green, diretor de marketing automotivo da Vicor. , empresa especializada em módulos de potência.

Gerenciando a perda de energia com um conversor tradicional com eficiência de 94%.

E o lado do custo da equação pode ser abordado nos VEs através da eliminação completa da bateria de baixa tensão. Em vez disso, esses carros podem empregar um conversor de energia que reduz a alta tensão da bateria de tração para alimentar os sistemas de bordo. “É mais fácil com um VE, onde tudo o que você precisa fazer é converter a voltagem da bateria”, diz Austin. “Se a Tesla planeja usar 48 volts para toda a baixa tensão em seus carros, haverá economia em termos de complexidade, peso e materiais.”

É exatamente esse cenário que a Vicor está promovendo. “Na transição dos carros de combustão interna construídos em torno de alternadores de 12 volts, 48 ​​volts é algo que você tem que pagar a mais para conseguir. Com os VEs, a transição para 48 volts é bastante natural.”

Sistemas passando de um sistema sobrecarregado de 12 volts para 48 volts.

Eles não apenas se beneficiam do peso e tamanho reduzidos do chicote elétrico, mas alguns dos dispositivos alimentados pelo sistema também se beneficiam, segundo Green. “Compressores e bombas funcionam com mais eficiência em 48 volts do que em 12 volts”, diz ele. “É um bônus duplo.”