Evolução e perspectivas dos veículos elétricos híbridos 2 de julho de 2008 São Paulo - SP Antonio Nunes Jr ABVE- Associação Brasileira do Veículo Elétrico
Como, em transporte, responder aos desafios da atualidade? Ambiental Âmbito do planeta Local Energético Eficiência Segurança Tração veicular elétrica.
Os Veículos Elétricos podem ser encontrados em diferentes tecnologias, portes, modelos e aplicações
Veículo Elétrico Veículo que usa pelo menos um motor elétrico para sua tração Os veículos serão cada vez mais elétricos.
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 (1.500.000 km) Porque energia elétrica? Pode ser gerada de várias formas e de várias fontes / combustíveis Geração externa ou embarcada no veículo.
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
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
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
Veículo elétrico a bateria
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.
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
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
Veículo elétrico a bateria Tesla Roadster Bateria: íon de lítio 6834 células 52kWh Carga: 3h30m Motor elétrico: 250 hp 52kg 250 Nm 13.000 rpm Eficiência: 85 a 95% Autonomia: 350 km Veloc. Máx.: 210 km/h Aceleração: 0 a 100 km/h em 4s
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
Eletricidade Gasolina Álcool Diesel/Biodiesel T a n q u e Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia
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 - 240 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
Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia Cleanova a bateria Cleanova a bateria com extensor de autonomia VEH Cleanova II
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
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
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
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
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
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 (67HP) @ 1200-1540 rpm. Potência do conjunto: 110 HP Consumo: Cidade - 20 km/l, Estrada 19 km/l
Veículo elétrico híbridoh Toyota Prius 2004 motores, gerador e engrenagem de tração
Veículo elétrico híbridoh Motor elétrico Gerador M.c.i.
Veículo elétrico híbridoh Toyota Prius 2004 - operação Parado Partida /starter) Fluxo da energia Acelerando Cruzeiro Frenagem regenerativa Nota: Possui para andar só com bateria + motor elétrico
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 - 6.000 rpm Consumo: Cidade - 17 km/l, estrada 19,1 km/l
Veículo elétrico híbridoh
Veículo elétrico híbridoh 2008 2008 2008 Híbridos no mercado americano Até 2008: 17 modelos 2009: +4 modelos 2010: + 5 modelos 2011: + 1 modelo 2008
Veículo elétrico híbridoh
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
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
Veículo elétrico híbridoh plug-in Conversão em oficinas * Electric Power Research Institute (EPRI) VEH Plug-in em teste
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
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
Veículo elétrico de célula a combustível Honda FCX Clarity Motor elétrico CA síncrono Ímãs permanentes 100 kw 256 Nm@0-3.056rpm CaC: PEM 100 kw - 57 l - 67 kg Bateria: Íon de Lítio 288V Veloc. máx.: 160 km/h Tanque H 2 : 4.1 kg @ 350 bar Autonomia: 430 km Consumo: cidade - 32 km/l estrada - 28 km/l (equiv. Gasol.) Lease - 3 anos - US$ 600/mês
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
Veículo elétrico de célula a combustível Projeto COPPE/UFRJ Rio de Janeiro Projeto Consórcio São Paulo Apoio FINEP 1 ônibus Apoio PNUD 5 ônibus
Baterias de tração
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
Motor elétrico Motor elétrico Sem escovas Ímã permanente 20 kw@1.300 rpm - contínuo 46 kw@2.900 rpm - pico 620 Nm - contínuo (na roda) 1.100 Nm - pico (na roda) Faixa: 0-900 rpm 316 VDC Eficiência: >95% Integra o cubo da roda, rolamento, disco do freio e motor elétrico
Mais informações ABVE.org.br Muito obrigado! Antonio Nunes Jr abve@abve.org.br Tel: (21) 2532-1389