O sistema de gerenciamento térmico da bateria baseado em resfriamento direto por refrigerante apresenta múltiplas interferências, forte acoplamento e características não lineares. O controle PID tradicional apresenta sobrecarga no processo de regulação da temperatura da bateria e dificuldade para conciliar as demandas de economia de energia. Um modelo dinâmico reduzido do sistema de gerenciamento térmico direto foi estabelecido com base em primeiros princípios, e o modelo linearizado foi validado com dados experimentais. Com base nesse modelo, foi projetada uma estratégia de controle preditivo linear variante no tempo (MPC), que foi comparada com o controle PID nas condições de resfriamento da bateria e ciclo de condução WLTC. Os resultados mostram que, sob condição de geração constante de calor da bateria, o tempo de estabilização da temperatura de 50 ℃ para 30 ℃ foi de 262 s para o controle MPC e 965 s para o PID, com economia de energia de 2,47% para MPC. Na condição WLTC, o controle PID apresentou maior flutuação da temperatura com desvio máximo de 2,9 ℃, enquanto o MPC respondeu rapidamente às variações da carga térmica, mantendo a temperatura estável em 30 ℃. Os desvios padrão da temperatura para as duas estratégias de controle foram 1,21 ℃ e 0,044 ℃, respectivamente, com superioridade da estratégia MPC sobre o controle PID em velocidade de regulação, eficiência energética e robustez.

Gerenciamento térmico da bateria; sistema de resfriamento direto; modelagem do sistema de refrigeração; controle preditivo