Carregamento bidirecional: Audi A2 e-tron como sistema de armazenamento de energia móvel

No futuro, será adicionada a tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) para injetar energia de volta na rede elétrica pública.

Sistema de baterias com gestão térmica e eletrónica de carregamento coordenadas

Com o A2 e-tron, a Audi oferece pela primeira vez um modelo totalmente elétrico de entrada na classe compacta. Dependendo da versão, são utilizados diferentes sistemas de armazenamento de energia: uma bateria de níquel-manganês-cobalto de 84 kWh ou uma bateria de fosfato de ferro-lítio (LFP) com capacidade de 52 ou 61 kWh. 

Nos sistemas de armazenamento LFP, as células são integradas diretamente na bateria, num design célula-para-pacote. Devido à maior densidade de empacotamento possibilitada por este design, o conteúdo energético e a densidade de energia do sistema de alta tensão podem ser aumentados com uma menor necessidade de espaço.

Foco na gestão térmica e na eficiência de carregamento

A estratégia de temperatura e arrefecimento da bateria de alta tensão foi uma área central de desenvolvimento do A2 e-tron. O sistema de gestão térmica coordena continuamente a temperatura da bateria, o fluxo de corrente e o estado de carga durante os processos de carga e descarga. A estratégia de controlo foi concebida para operar a bateria dentro de intervalos de temperatura definidos e permitir um comportamento de carregamento reprodutível. Um controlo de temperatura mais preciso durante a carga e a descarga contribui significativamente para um comportamento mais estável da bateria. Para os clientes, isto significa não só um tempo de carregamento curto no dia a dia, mas também um comportamento de carga e descarga estável, compreensível e reprodutível.

A bateria do A2 e-tron não foi apenas concebida para um pico de potência a curto prazo. O foco para o uso diário está num processo de carregamento planeável, controlado e prático. Para tal, é utilizado um componente avançado que combina carregadores de bordo e conversores CC/CC, o chamado OCDC 2.0. Inclui um maior número de transístores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs), gestão de saída CA adaptada e ajustes de software correspondentes.

Gestão da bateria

Um controlador de gestão da bateria assume a monitorização e a regulação da bateria. Nas baterias LFP, em particular, uma curva característica de tensão de circuito aberto (OCV) mais plana das células torna mais difícil determinar com precisão o estado de carga e envelhecimento. Por esse motivo, a Audi utiliza um algoritmo adaptado. A informação obtida é incorporada no cálculo da autonomia, comportamento de carregamento e estratégia de operação.

Uso de energia alargado

A bateria do A2 e-tron não é apenas utilizada como sistema de armazenamento de energia para a condução, mas também pode gerar benefícios adicionais fora do veículo, dependendo da aplicação.

O Vehicle-to-Load (V2L) permite fornecer energia elétrica a consumidores externos adequados através do veículo. Isto torna o A2 e-tron uma fonte de energia móvel e flexível. A função Vehicle-to-Home (V2H) utiliza o A2 e-tron como um sistema de armazenamento de energia de grande capacidade e, em conjunto com um carregador de parede CC bidirecional compatível, permite a utilização da eletricidade armazenada para fins domésticos.

Dependendo do mercado, do equipamento do veículo, da infraestrutura de carregamento compatível, da instalação residencial, dos requisitos regulamentares e, se necessário, de uma tarifa de eletricidade adequada, o Audi compacto poderá, no futuro, oferecer a função Vehicle-to-Grid (V2G). A energia da bateria do veículo é fornecida à rede elétrica pública, integrando a bateria num sistema energético mais amplo.

Conclusão

Com o A2 e-tron, a Audi procura o objetivo de tornar a mobilidade elétrica no segmento compacto adequada para uma utilização diária, eficiente e flexível. A interação entre a gestão térmica coordenada, a eletrónica de carregamento inteligente e a gestão avançada da bateria garante um comportamento de carregamento estável e consistente. Ao mesmo tempo, as funções de carregamento bidirecional alargam o leque de aplicações da bateria para além da condução, tornando o veículo parte ativa do sistema energético. 

Desta forma, o A2 e-tron combina um carregamento eficiente, uma utilização inteligente de energia e um elevado nível de usabilidade diária num conceito geral orientado para o futuro.