Conversão de Veículos Convencionais em Veículos Eléctricos - PDF
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Eliana Amaral Galindo
1 Seminário: Mobilidade Eléctrica: O Veículo Viabilidade da transformação de Veículos Conversão de Veículos Convencionais em Veículos Eléctricos (Experiência adquirida na ESTGV) Vasco Santos Docente do Departamento de Engenharia Electrotécnica da ESTGV
2 Sumário 1. Motivação para o projecto 2. Estudos preliminares 3. Principais áreas envolvidas 4. Projecto de integração 5. Primeiros testes /performance alcançada 6. Viabilidade da transformação 2
3 1. Motivação para o projecto O Veículo Eléctrico 3
4 1.1. Sustentabilidade Utilização correcta dos recursos energéticos A consciência do consumidor Temos de repensar no desafio climático como uma oportunidade para organizar um brainstorming de cooperação a nível global com vista a uma série de avanços tecnológicos que nos permitam alcançar o desenvolvimento sustentável. Ao associarmos a engenharia de ponta e novas formas de parcerias público-privadas, podemos acelerar a transição a nível mundial para tecnologias sustentáveis, com benefícios tanto para os países ricos como para os pobres e, dessa forma, descobrirmos uma base para acordos globais sobre alterações climáticas que até agora se revelaram impossíveis. Fonte: 4
5 1.2. Aquecimento Global Variação dos níveis de CO 2 e sua relação com a temperatura média global entre 1860 e 2000 Quem são os responsáveis?? A queima tradicional e indiscriminada dos combustíveis fósseis. f TODOS NÓS N Os impactos ambientais e das alterações climáticas, até aqui, menosprezadas por muitos por serem de evolução lenta, estão à vista e bem presentes no nosso dia a dia dada a sua severidade e frequência. 5
6 1.3. Dependência Energética A esgotabilidade dos combustíveis fósseis está há muito anunciada Um dos sectores com maior responsabilidade é o da mobilidade automóvel, com um peso de cerca de 60% dos consumos globais de combustíveis fósseis Tensões geopolíticas Escalada dos preços se os É emergente a necessidade de cortar o cordão umbilical entre transportes e o petróleo. 6
7 1.4. Eficiência Energética Fonte: Os VEs têm uma melhor taxa de conversão em comparação com outras tecnologias 7
8 2. Estudos preliminares Cinemática Desempenho pretendido Atritos 8
9 2.1. Cinemática ENERGIA PRIMÁRIA CONVERSÃO ARMAZENAMEN TO CONTROLO ENERGIA TRACÇÃO 9
10 2.2. Atritos Força de Arrasto Aerodinâmico Força de Atrito Rotacional Potência Requerida Força de Inclinação 10
11 2.3. Desempenho pretendido Velocidade máxima: 70 km/h Arranque: 0-70 km/h em 13s Autonomia: 40 km Velocidade máxima: 40 km/h Binário: 95 Nm Autonomia: 40 km 11
12 3. Principais Áreas Envolvidas 12
13 3.1. A Carroçaria 13
14 3.2. Armazenamento + Carregamento Deep- Cycle Carregador Volvo 230V / 120V Carregador Moto 4 230V / 48V 14
15 3.3. Accionamento (Power drive) Comparação entre motores AC e DC Peso (Kg) Potência (kw) Binário (N\m) Preço (x100 ) Velocidade (x100 rpm) Tensão Nomina (x10 V) Motor ASM (Brusa) - AC Motor 1LH5118 (Siemens) -AC Impulse 9 DC (Netgain) - DC Motor ACW-80-4 (Siemens) -AC 15
16 3.3. Accionamento (Power drive) cont 16
17 3.4. Outros Componentes 17
18 4. Projecto de integração Fixação do motor Fixação das baterias Equipamentos na zona frontal do veículo Disposição / colocação dos diversos componentes no veículo Equipamentos na mala do veículo 18
19 4.1. Disposição dos Componentes Veículo com o motor de combustão original 19
20 4.1. Disposição dos Componentes (Cont ) Controlador Baterias de potência Carregador Bateria serviços auxiliares Motor 20
21 4.2. Fixação do motor Depois de retirado o MCI Motor Eléctrico + Caixa Fixação do motor Eléctrico 21
22 4.3. Equipamentos na zona frontal do veículo Bateria Potência Bomba de vácuo Controlador Bomba circuladora Acelerador 22
23 4.4. Equipamentos na mala do Veículo Carregador On board Bateria Potência 23
24 4.5. Testes Aferição da distribuição de pesos nos dois eixos 24
25 5. Primeiros testes 100% eléctrico Circular em montanha e caminhos rurais Autonomia: 40 km Potência: 11,5 hp (21,5 de pico) Consumo de 11 kwh (0.8 Euros ) por 100 km Volvo 460 Moto 4 25
26 6. Viabilidade da transformação É viável; muito viável se houver bons progressos na tecnologia de armazenamento de energia 26
27 6.1. Armazenamento As características mais importantes de uma bateria são: Energia específica (Wh/kg) elevada maior autonomia Densidade de energia (Wh/l) elevada menor espaço Potência específica (W/kg) elevada maior desempenho Ciclo de vida (# de recargas) elevado maior vida útil Tempo de recarga baixo mais prática Os requisitos mais importantes de uma bateria para que esta seja utilizada num veículo eléctrico são: Habilidade de trabalhar no frio ou calor extremo Pouca manutenção Custo baixo Universal (Substituição por outro modelo/fabricante) Segurança Adequação à aplicação 27
28 6.1. Armazenamento (cont..) 28
29 6.2. Comparação Preço cada vez mais competitivo: - Eléctrico 0.1 a 0.23 kwh por quilómetro - Gasolina 0.98kWh por quilómetro O rendimento do veiculo eléctrico > 70%!... 29
30 6.2. Comparação (Manutenção) 30
31 6.3. Oportunidade para conversão Oportunidade com uma janela temporal relativamente pequena. < 3 Anos > 3 Anos e < 10 Anos > 10 Anos Demasiado novo Faixa de rentabilidade Pequenos nichos 31
32 7. Conclusão Porque devemos investir na conversão de Veículos? 1- Reutilização de Recursos 2- Criar novas áreas de negócio 3- Criar mais postos de trabalho 4- Aumentar a eficiência energética 5- Reduzir emissões e dependência energética O que mais é preciso? Haja interesse nesta nova área de negócio Se aposte em incentivos (financeiros e legais) para quem pretenda converter os seus veículos 32