Evolução e perspectivas dos veículos elétricos híbridos

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1 Evolução e perspectivas dos veículos elétricos híbridos 2 de julho de 2008 São Paulo - SP Antonio Nunes Jr ABVE- Associação Brasileira do Veículo Elétrico

2 Como, em transporte, responder aos desafios da atualidade? Ambiental Âmbito do planeta Local Energético Eficiência Segurança Tração veicular elétrica.

3 Os Veículos Elétricos podem ser encontrados em diferentes tecnologias, portes, modelos e aplicações

4 Veículo Elétrico Veículo que usa pelo menos um motor elétrico para sua tração Os veículos serão cada vez mais elétricos.

5 Porque motor elétrico? Muito eficiente (80 a 96%) Emissão nula Alto torque com velocidade baixa, inclusive nula Flexível em termos de porte, formato Capacidade de fornecer picos de torque e potência Facilidade para funcionar como motor ou gerador Vida útil bastante longa ( km) Porque energia elétrica? Pode ser gerada de várias formas e de várias fontes / combustíveis Geração externa ou embarcada no veículo.

6 Tipos de veículos elétricos Trólebus - energia vem da rede elétrica ao longo do trajeto Elétrico a bateria - energia da rede elétrica (ou outra fonte externa) é armazenada na bateria do veículo Variante: Elétrico a bateria com extensor de autonomia* Elétrico híbrido - energia é gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Elétrico híbrido plug-in - energia da rede elétrica armazenada na bateria e também gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Célula a combustível - energia é gerada a bordo em uma célula a combustível a partir do hidrogênio * Também denominado como elétrico híbrido em algumas classificações

7 Tipos de veículos elétricos Trólebus - energia vem da rede elétrica ao longo do trajeto Elétrico a bateria - energia da rede elétrica (ou outra fonte externa) é armazenada na bateria do veículo Variante: Elétrico a bateria com extensor de autonomia* Elétrico híbrido - energia é gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Elétrico híbrido plug-in - energia da rede elétrica armazenada na bateria e também gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Célula a combustível - energia é gerada a bordo em uma célula a combustível a partir do hidrogênio * Também denominado como elétrico híbrido em algumas classificações

8 Eletricidade Carregador embarcado ou externo Veículo elétrico a bateria F r F r Eficiência: ~50 a 70% Não emite no local onde circula Fr: frenagem regenerativa

9 Veículo elétrico a bateria

10 Veículo elétrico a bateria Segway Mult I 180 Velocidade Máxima: 20 km/h. Carga Máxima: 118 kg. Carga Mínima: 45 kg. Peso do Produto: 39 kg Comprimento e Largura: 48 x 64 cm. Altura do Solo: 7,6 cm. Autonomia: 39 km. Bateria: 02 - líthium. Recarga da Bateria: Tomada 110 e 220v. Período de recarga: 8 horas.

11 Veículo elétrico a bateria Reva Electric Car Company (RECC) Sedan, 2 portas, 2 adultos e 2 crianças Bancos traseiros dobráveis 2 mil cores Opcionais: ar cond., sistema de som Veloc. máx.: 65 km/h Autonomia: 80 km Consumo: 8,9 km/kwh Fabricado na Índia

12 Veículo elétrico a bateria Pálio Elétrico Motor 15 kw (~20 HP) Veloc. Máx. 130 km/h Autonomia: 120 km Bateria Zebra: 165 kg Recarga em 8 h Vida útil: 130 mil km Câmbio: tipo joystick com 3 posições (frente, ré, neutro) Display para monitorar a bateria (carga, tensão, corrente, temperatura) Custo andar 100km (eletricidade: consumo 6 km/kwh) Gasolina: ~R$ 20,00 Eletricidade - usuário residencial (RJ): ~R$ 9,20 Emissão zero no local Baixíssimo ruído

13 Veículo elétrico a bateria Tesla Roadster Bateria: íon de lítio 6834 células 52kWh Carga: 3h30m Motor elétrico: 250 hp 52kg 250 Nm rpm Eficiência: 85 a 95% Autonomia: 350 km Veloc. Máx.: 210 km/h Aceleração: 0 a 100 km/h em 4s

14 Tipos de veículos elétricos Trólebus - energia vem da rede elétrica ao longo do trajeto Elétrico a bateria - energia da rede elétrica (ou outra fonte externa) é armazenada na bateria do veículo Variante: Elétrico a bateria com extensor de autonomia* Elétrico híbrido - energia é gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Elétrico híbrido plug-in - energia da rede elétrica armazenada na bateria e também gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Célula a combustível - energia é gerada a bordo em uma célula a combustível a partir do hidrogênio * Também denominado como elétrico híbrido em algumas classificações

15 Eletricidade Gasolina Álcool Diesel/Biodiesel T a n q u e Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia

16 Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia Base: plataformas do Kangoo e do Doblo Desenvolvimento: na França Opera totalmente no modo elétrico ou com pequeno m.c.i./gerador: 15 kw (20 HP) para carga da bateria - Tanque 10 litros de gasolina/etanol Gerador pode ser acoplado ao motor elétrico para aumentar a performance Motor elétrico para tração: 35 kw(48 HP) Máx.: 52 kw Bateria: Íon de lítio (25kWh) - 26 módulos - 312V kg Carga 8h (220V 16A) ou 30 min/70% (35kW - 150A) Velocidade máx.: 130 km/h Autonomia: Só bateria: 210 km (urb) Extensor de autonomia: 530 km (urb) VEH Cleanova II

17 Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia Cleanova a bateria Cleanova a bateria com extensor de autonomia VEH Cleanova II

18 Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia Volt da GM Motor elétrico: 120 kw Bateria: íon de lítio 16 kwh 200 células 180 kg Motor combustão: E85 (85% de etanol) Tanque combustível: 45 l Gerador: 53 kw Autonomia: 64 km no modo elétrico 1030 km com extensor de autonomia

19 Tipos de veículos elétricos Trólebus - energia vem da rede elétrica ao longo do trajeto Elétrico a bateria - energia da rede elétrica (ou outra fonte externa) é armazenada na bateria do veículo Variante: Elétrico a bateria com extensor de autonomia* Elétrico híbrido - energia é gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Elétrico híbrido plug-in - energia da rede elétrica armazenada na bateria e também gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Célula a combustível - energia é gerada a bordo em uma célula a combustível a partir do hidrogênio * Também denominado como elétrico híbrido em algumas classificações

20 Veículo elétrico híbridoh Gasolina Álcool Diesel/Biodiesel T a n q u e F r F r GNV Hidrogênio C il i n d r o GNV/H 2 VEH Paralelo Fr: frenagem regenerativa Eficiência: pelo menos 30 a 50% mais km/l que o convencional Emissões: menos 40 a 90% que o convencional, dependendo do poluente

21 Veículo elétrico híbridoh Eletra Industrial Díesel 8m, 12m (Padrón) 15m (piso baixo e porta dos dois lados) uso em corredores 18m articulado 43 unidades em uso na área metropolitana de São Paulo Redução, em relação aos convencionais, de 75% dos óxidos de nitrogênio (NOx) 50% do material particulado (fumaça negra) 40% a 50% do dióxido de carbono (CO 2 ) Quase 100% do monóxido de carbono (CO) 15% a 25% do consumo de combustível Vida útil estimada em cerca de 20 anos

22 Veículo elétrico híbridoh Esquema de funcionamento do ônibus elétrico híbrido Potência do grupo motor-gerador: 80 HP (sem ar condicionado). Motor elétrico (WEG) de 120 kw nominais, 240 kw máximo, 1800/3600 rpm Nota: veículo convencional requer motor díesel com cerca de 210 / 240 HP

23 Veículo elétrico híbridoh Classe carro de tamanho médio Modelo: sedan com 5 lugares. Linhas aerodinâmicas Toyota Prius Híbrido: configuração paralela. M.c.i.: gasolina, 1.5 litros, 4 cilindros, 16 válv., 57 kw (77HP) Motor elétrico/gerador: síncrono de ímãs permanentes CA, 50kW rpm. Potência do conjunto: 110 HP Consumo: Cidade - 20 km/l, Estrada 19 km/l

24 Veículo elétrico híbridoh Toyota Prius 2004 motores, gerador e engrenagem de tração

25 Veículo elétrico híbridoh Motor elétrico Gerador M.c.i.

26 Veículo elétrico híbridoh Toyota Prius operação Parado Partida /starter) Fluxo da energia Acelerando Cruzeiro Frenagem regenerativa Nota: Possui para andar só com bateria + motor elétrico

27 Veículo elétrico híbridoh Honda Civic híbrido Classe carro compacto Modelo: Sedan com 5 lugares Híbrido: configuração paralela Motor: gasolina i-vtec, 1.3 litro, 4 cil., 8 V, 110HP@6.000 rpm, 166 Nm Motor elétrico/gerador: ultra fino de ímãs permanentes (70mm de largura), 15kW (20 HP), 100 Nm Bateria: NiMH, 158V, 5.5 Ah Potência do conjunto: 110 HP rpm Consumo: Cidade - 17 km/l, estrada 19,1 km/l

28 Veículo elétrico híbridoh

29 Veículo elétrico híbridoh Híbridos no mercado americano Até 2008: 17 modelos 2009: +4 modelos 2010: + 5 modelos 2011: + 1 modelo 2008

30 Veículo elétrico híbridoh

31 Tipos de veículos elétricos Trólebus - energia vem da rede elétrica ao longo do trajeto Elétrico a bateria - energia da rede elétrica (ou outra fonte externa) é armazenada na bateria do veículo Variante: Elétrico a bateria com extensor de autonomia* Elétrico híbrido - energia é gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Elétrico híbrido plug-in - energia da rede elétrica armazenada na bateria e também gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Célula a combustível - energia é gerada a bordo em uma célula a combustível a partir do hidrogênio * Também denominado como elétrico híbrido em algumas classificações

32 Veículo elétrico híbridoh plug-in Eletricidade Gasolina Álcool Diesel/Biodiesel T a n q u e C il GNV Hidrogênio i n d r o GNV/H 2 VEH Paralelo Versão plug-in: pode dobrar a eficiência e reduzir à metade as emissões

33 Veículo elétrico híbridoh plug-in Conversão em oficinas * Electric Power Research Institute (EPRI) VEH Plug-in em teste

34 Tipos de veículos elétricos Trólebus - energia vem da rede elétrica ao longo do trajeto Elétrico a bateria - energia da rede elétrica (ou outra fonte externa) é armazenada na bateria do veículo Variante: Elétrico a bateria com extensor de autonomia* Elétrico híbrido - energia é gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Elétrico híbrido plug-in - energia da rede elétrica armazenada na bateria e também gerada a bordo por motor de combustão interna + gerador Célula a combustível - energia é gerada a bordo em uma célula a combustível a partir do hidrogênio * Também denominado como elétrico híbrido em algumas classificações

35 Veículo elétrico de célula a combustível F r Hidrogênio C il i n d r o F r H2 Célula a combustível Fr: frenagem regenerativa Eficiência: ~35 a 40% Não emite no local onde circula Forma de produção, armazenamento e transporte do hidrogênio? Funcionamento da célula a combustível

36 Veículo elétrico de célula a combustível Honda FCX Clarity Motor elétrico CA síncrono Ímãs permanentes 100 kw 256 Nm@ rpm CaC: PEM 100 kw - 57 l - 67 kg Bateria: Íon de Lítio 288V Veloc. máx.: 160 km/h Tanque H 2 : bar Autonomia: 430 km Consumo: cidade - 32 km/l estrada - 28 km/l (equiv. Gasol.) Lease - 3 anos - US$ 600/mês

37 Veículo elétrico de célula a combustível Citaro da Mercedes-Benz Em teste em várias cidades do mundo Até 70 passageiros Potência CaC: 200 a 250 kw Xcellsis/Ballard, subsidiária da DaimlerChrysler Velocidade máx.: 80 a 130 km/h H 2 em tanques de 350 bar Autonomia: 200 a 250 km Madri

38 Veículo elétrico de célula a combustível Projeto COPPE/UFRJ Rio de Janeiro Projeto Consórcio São Paulo Apoio FINEP 1 ônibus Apoio PNUD 5 ônibus

39 Baterias de tração

40 Motor elétrico Rotor invertido, ímãs permanentes, sem escovas Potência: 80 kw (pico) e 18,5 kw@950 rpm (nominal) Torque: 670 Nm (pico) e 180 Nm@950 rpm (nominal) Velocidade: 1385 rpm (pico) e 1235 rpm (nominal) Eficiência (carga contínua): 96,3%@950 rpm Voltagem máxima: 500 VDC

41 Motor elétrico Motor elétrico Sem escovas Ímã permanente 20 rpm - contínuo 46 kw@2.900 rpm - pico 620 Nm - contínuo (na roda) Nm - pico (na roda) Faixa: rpm 316 VDC Eficiência: >95% Integra o cubo da roda, rolamento, disco do freio e motor elétrico

42 Mais informações ABVE.org.br Muito obrigado! Antonio Nunes Jr Tel: (21)

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