Autocarros
PORTUGAL
Uma visão holística da segurança elétrica
A introdução de autocarros elétricos significa uma mudança tecnológica. Os autocarros elétricos e os autocarros convencionais têm, na sua maioria, as mesmas caraterísticas de segurança. No entanto, uma das diferenças importantes é a linha motriz e o armazenamento de energia. Esta é uma parte integrante da arquitetura de segurança da Volvo, que inclui todos os aspetos dos sistemas e componentes elétricos do veículo.
Funções de segurança
Cada célula da bateria já inclui uma funcionalidade preventiva, ou seja, funções autónomas que impedem o agravamento em caso de danos. No próprio veículo, todas as funções são monitorizadas para que o motorista e o controlo de tráfego possam ser alertados se for detetado um risco.
Comunicação com o motorista
O sistema de segurança de um autocarro elétrico Volvo alerta ou avisa instantaneamente o motorista, mas apenas quando é necessária a sua intervenção direta. Evitar informações redundantes ajuda o motorista a manter-se concentrado na tarefa principal, que é levar os passageiros até ao seu destino, em segurança e de forma pontual.
Regulamentos e normas
A segurança dos veículos está sujeita a uma vasta série de regulamentos. Para os grupos motopropulsores elétricos, a norma R100 é fundamental. A norma descreve uma multiplicidade de parâmetros a ter em consideração e a testar. Todos os veículos elétricos da Volvo Buses estão em conformidade com a R100.
Processo de monitorização do ESS
O estado e o desempenho da bateria são fatores cruciais para o funcionamento seguro dos autocarros elétricos. O sistema de gestão da bateria regula a corrente de carga e descarga, e controla o arrefecimento e o aquecimento das instalações da bateria para permitir que as baterias funcionem em condições ideais.
Um conjunto de sensores e controlo ativo
Num autocarro elétrico Volvo, todos os parâmetros relevantes são monitorizados continuamente para manter um funcionamento seguro. Para manter a célula em condições ideais e dentro da janela de segurança, a unidade central e o sistema de gestão da bateria procedem continuamente às seguintes verificações:
- monitorizar a temperatura e a tensão
- controlar o arrefecimento
- controlar a tensão/corrente
- ativar funções de aviso e de controlo se os parâmetros estiverem fora da janela de segurança
- desligar a bateria em caso de perigo
Janela de segurança
A janela de segurança visualiza a gama de temperatura e tensão definida da bateria, dentro da qual o funcionamento é seguro. Os desvios em relação a estes valores podem afetar o desempenho e a vida útil.
Se a temperatura se mantiver acima do limite de segurança ou o exceder frequentemente, pode ocorrer um curto-circuito interno da célula que, por sua vez, conduz à libertação de gás ou ao aquecimento descontrolado. Além disso, a tensão fora da janela de segurança irá degradar lentamente a célula e acabar por representar uma preocupação de segurança.
Uma cadeia de barreiras de proteção
O armazenamento de energia deve ser sempre protegido contra todos os tipos de abuso. Os danos numa bateria podem conduzir a vários cenários de risco e a uma escalada de acontecimentos, em última instância, um aquecimento descontrolado que poderá causar um incêndio. É por isto que os autocarros elétricos Volvo têm vários níveis de funções de segurança que impedem a escalada dos problemas.
Proteção mecânica
Nas baterias Volvo, as células são montadas em módulos, o que proporciona proteção mecânica, amortecimento de vibrações e isolamento térmico. Os módulos estão agrupados no conjunto de baterias e o robusto invólucro de aço do conjunto de baterias é parte integrante da proteção mecânica.
| O invólucro robusto evita o impacto físico e a deformação |
| Os módulos selados evitam a entrada de água |
| As barreiras entre os módulos reduzem e distribuem as forças de impacto mecânico |
Proteção elétrica
As baterias e todos os componentes elétricos são monitorizados continuamente pelo sistema de gestão de baterias e pela unidade central. Se for detetada uma anomalia, as células, os conjuntos e todo o sistema de tração poderão ser desligados. A cablagem de alta tensão é monitorizada pelo circuito HVIL (circuito de bloqueio de tensão perigosa). Se o circuito for interrompido, a bateria será cortada na fonte.
| A monitorização mantém todos os parâmetros elétricos sob controlo |
| O HVIL irá proceder ao corte da tensão caso detete um risco. |
| Os fusíveis desligam todo o circuito de tensão de tração ou parte dele. |
| Aberturas de ventilação reduzem a acumulação de pressão interna. |
Proteção térmica
Durante o funcionamento, todo o sistema de armazenamento de energia tem a temperatura controlada por um sistema separado à base de líquido de arrefecimento/aquecimento. Se a temperatura aumentar, as células e os módulos adjacentes são protegidos por materiais resistentes ao calor.
| As barreiras térmicas evitam o aumento da temperatura nas células e módulos adjacentes |
| O aquecimento e arrefecimento ativos mantêm a temperatura da bateria dentro da janela de segurança |
| A ventilação reduz a acumulação do calor interno |
Medidas ativas
O controlo da temperatura das baterias reduz ativamente o risco de avaria e desliga as baterias para eliminar outras condições abusivas. O sistema também deteta ativamente os sinais de aquecimento descontrolado e ativa os alertas ao motorista.
| Controlo da temperatura |
| Corte da ligação da bateria |
| Deteção de aquecimento descontrolado |
| Avisos para o motorista |
Segurança no terminal e na oficina
A manutenção e a reparação de um autocarro elétrico têm muito em comum com o trabalho com autocarros convencionais. A diferença reside na linha motriz, nas baterias e na gestão interna da energia. O trabalho com sistemas de alta tensão requer formação especial e certificação.
Procedimentos de segurança bem definidos
Não é possível reparar vários componentes do sistema de tração elétrica, que devem ser substituídos e devolvidos à Volvo. Todos os tipos de trabalho no sistema de tração exigem o cumprimento de um procedimento de desativação e, após a conclusão do trabalho, o procedimento de ativação devolve o veículo ao estado operacional.
Autorização e responsabilidades
Os procedimentos rigorosos garantem que o técnico de assistência não pode ser exposto a tensões perigosas. Apenas as pessoas autorizadas, ou seja, o "técnico responsável pela atividade de trabalho", estão autorizadas a fazer a desativação e a colocação em funcionamento. Esta pessoa deve também ter a responsabilidade delegada para ser autorizada a fazer o trabalho.
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