1 ABVE.org.br

Antonio Nunes JrABVE- Associação Brasileira do

Veículo Elétrico

Veículos elétricos

Tipos, componentes e evolução

2 ABVE.org.br

Você consegue imaginar o futuro sem veículo elétrico?

3 ABVE.org.br

Os Veículos Elétricos fazem parte de nosso cotidiano e podem ser encontrados em

diferentes tecnologias, portes, modelos e aplicações

4 ABVE.org.br

“Veículo que usa pelo menos um motor elétrico para sua

tração”

Veículo ElétricoVeículo Elétrico

5 ABVE.org.br

Porque motor elétricoPorque motor elétrico–Muito eficiente (80 a 96%)

–Emissão nula

–Alto torque com velocidade baixa,

inclusive nula

–Flexível em termos de porte e

formato

–Capacidade de fornecer picos

de torque e potência

–Facilidade para funcionar como

motor ou gerador

–Vida útil bastante longa

Porque energia elétricaPorque energia elétrica–Pode ser gerada de várias formas e de várias fontes / combustíveis

–Geração externa ou embarcada no veículo.

Motor de indução 375 V AC refrigerado a ar 185 kW @ 5000-8000 rpm Máx. rpm 14,000 Eficiência média 92%, 85% na potência máx. Peso: 52 kg

~278 Nm

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Rotor invertido, ímãs permanentes, sem escovasPotência: 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 rpmVoltagem máxima: 500 VDC

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Eletricidade

F r

F r

Carregador embarcado ou externo

Veículo elétrico a bateria

Fr: frenagem regenerativa

• Eficiência: ~50 a 70%• Não emite no local onde circula

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VP-09Carga: 900 kg

(incluindo operador)

Velocidade máx.: 22 km/h

VP-04/064 passageirosVelocidade máx.: 22 km/h

RB 30Rebocador 3 toneladasVelocidade máx.: 22 km/hFreio: sistema regenerativo

de energia

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PrecedentBateria: 48 V (4 X 12V)Motor: 9 HPVelocidade máx.: 22 km/h

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Velocidade máx.: 25 km/hBateria: 12 V / 36 AMotor: 250 WAutonomia: Até 40 km

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Scooter e cadeira motorizada

Motor: 500W/700W

Bateria: 2x12V

Velocidade máx.: 40km/h

Autonomia: 25km

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Scooter elétrica

S1000 - bimotor

Motor: 2 x 500W

Bateria: 48V/22Ah chumbo selada

Velocidade máx.: 45 km/h

Autonomia: 30 km (1 motor elétrico)

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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.

                                                      

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Elétrico a Bateria

Reva Electric Car Company (RECC)Sedan, 2 portas, 2 adultos e 2 criançasBancos traseiros dobráveisOpcionais: ar cond., sistema de somVeloc. máx.: 80 km/hAutonomia: 80 kmConsumo: 8,9 km/kWhFabricado na Índia

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Pálio Weekend Elétrico

• Motor 15 kW – 50 Nm• Veloc. Máx. 130 km/h• Autonomia: 120 km• Bateria Zebra: 165 kg

278V - 75 Ah – 260º CRecarga em 8 hVida 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$ 22,00Eletricidade - usuário residencial (RJ): ~R$ 8,10

• Emissão zero no local• Baixíssimo ruído

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Tesla Roadster

Bateria: íon de lítio

6834 células – 52kWh

Carga: 3h30m

Motor elétrico: 250 hp 52kg

280 Nm

Eficiência: 85 a 95%

Autonomia: 350 km

Veloc. Máx.: 210 km/h

Aceleração: 0 a 100 km/h em 4s

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Tecnologia

Energiaespecífica

Wh/kg

Potênciaespecífica

W/kg#

ciclosCusto

US$/kWhChumbo-ácidaVRLA* 35-45 250 400-500 160-210NiMH 70 350 1.350-1.550 780-930NiNaCl2 90-125 150-200 1.000-3.000 300-700Íon de lítio 150-200 400 1.000-3.500 900-1.200Lítio-polímero 150 300 - -Nano-lítio-titanato 80-100 1.250 25.000 2.000Lítio-enxofre 500 - - -Lítio-ar 5.000 - - -*VRLA: Vlave Regulated Lead-Acid

Baterias

Exemplo: Automóvel a bateria com 300 km de autonomiaDesempenho de 6 km/kWh bateria com 50 kWh (300/6)Bateria de íon de lítio: >250 kg (50kWh/200Wh por kg) - US$ 45.000!

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Eletricidade

Tanque

GasolinaEtanol Diesel/Biodiesel

Veículo elétrico a bateria com extensor de autonomia F r

F r

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Volt da GM

Motor elétrico: 111 kW

Bateria: íon de lítio – 16 kWh

200 células – 180 kg

Motor combustão: E85 (85% de etanol) – 1.4 l

Gerador de eletricidade: 53 kW

Tanque combustível: 45l

Gerador de eletricidade: 53 kW

Autonomia: 64 km no modo elétrico

1030 km com extensor de autonomia

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Tanque

Gasolina

Etanol

Diesel/Biodiesel

GNV

Hidrogênio

Cilindro

GNV/H2

F r

F r

VEH Paralelo

Veículo elétrico híbrido

Fr: frenagem regenerativa

Eficiência: pelo menos 30 a 50% mais km/l que o convencionalEmissões: menos 40 a 90% que o convencional, dependendo do poluente

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Eletra Industrial (São Bernardo do Campo, SP)• 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 (CO2)• Quase 100% do monóxido de carbono (CO)• 15% a 25% do consumo de combustível

Vida útil estimada em cerca de 20 anos

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• Classe carro de tamanho médio• Modelo: sedan com 5 lugares.• Linhas aerodinâmicas• 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

Toyota Prius

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M.c.i.

Motorelétrico

Ge

rad

or

Toyota Prius 2004 - motores, gerador e engrenagem de tração

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VEH Paralelo

Eletricidade

Tanque

Gasolina

Álcool

Diesel/Biodiesel

GNV

Hidrogênio

Cilindro

GNV/H2

Veículo elétrico híbrido plug-inVersão plug-in do híbrido: pode dobrar a

eficiência e reduzir à metade as emissões

F r

F r

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BYD F3DMBuild your Dreams

Motor elétrico: 50 kW

Bateria: LiFePO4

Recarga 110V / 220V – 10A

Motor combustão: 50 kW - gasolina – 1.0 l

Gerador de eletricidade: 25 kW

Velocidade máx.: 160 km/h

Autonomia: 100 km no modo elétrico

Consumo: 6,25 km/kWh

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Hidrogênio

Cilindro H2

Célula a combustível

F r

F r

Veículo elétrico de célula a combustível

Fr: frenagem regenerativa

Funcionamento da célula a combustível

Eficiência: ~35 a 40%

Não emite no local onde circula

Forma de produção,

armazenamento e transporte do

hidrogênio?

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Honda FCX Clarity

Motor elétrico

CA síncrono

Ímãs permanentes

100 kW – 256 Nm

CaC: PEM – 100 kW

Bateria: Íon de Lítio – 288V

Veloc. máx.: 160 km/h

Tanque H2: 171 litros

Autonomia: 430 km

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Em teste em São Paulo no corredor metropolitano (33 km)

Carroceria: Marcopolo 12,5 m

Adaptação: Tuttotrasporti

Até 63 passageiros

2 motores elétricos Siemens refrigerados a água

2 CaC (PEM): pot. máx. 68 kW cada

• Ballard da Daimler e Ford

3 baterias NiNa (Zebra da MES-DEA)

• Pode rodar 50 km só com bateria

H2 em 9 tanques de 5kg cada e pressão de 350 bar

Autonomia: 300 km

15 kg H2 a cada 100 km

Ônibus híbrido de célula a combustível

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Ônibus de célula a combustívelProjeto COPPE/UFRJ

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Hidrogênio

Cilindro

H2

Célula a combustível

Eletricidade

Veículo elétrico de célula a combustível plug-in

F r

F r

Fr: frenagem regenerativa

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32 ABVE.org.br

Você consegue imaginar o futuro sem veículo elétrico?

33 ABVE.org.br

ABVE.org.br

Antonio Nunes Jr

abve@abve.org.br

Tel: (21) 2532-1389

Muito obrigado!

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Citaro da Mercedes-Benz

Até 70 passageiros

Potência CaC: 200 a 250 kW

• Xcellsis/Ballard, subsidiária da DaimlerChrysler

Velocidade máx.: 80 a 130 km/h

H2 em tanques de 350 bar

Autonomia: 200 a 250 km

Em teste em várias cidades do mundo

Madri

Ônibus de célula a combustível

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20001769 19001830

VEbateria

Vapor

VE

?

híbridobateria

MCI Gasolina/Diesel

Vapor 40%Elétricos 38%Gasolina 22%

EUA

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Santos Dumont

Motorista do primeiro automóvel que chegou no Brasil em novembro de 1891, apreciava os carros elétricos.

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Bigga Trattor TXTCarga até 250 kg

Pode rebocar 1800 kg no plano

Motor: 2 x 1.500W CC

Ímã permanente

Freio regenerativo

Bateria: 4 X (6V/210A)

Carregador inteligente: 24V x

30A ou 110/220V ou 380V

Autonomia (plano): 8 h

Veloc. máx. (1.000 kg): 15 km/hhttp://www.freedom.ind.br/

39 ABVE.org.br

• Não tem pastilhas de freio

• Não tem transmissão

• Muito menos peças de desgaste

MANUTENÇÃO MAIS BARATA

• Carregar uma bateria elétrica é cerca de 5 vezes mais barato do que um botijão de GLP

• Para elevar, não precisa acelerar

GLP X ENERGIA ELÉTRICA

MEIO AMBIENTE

• Não faz barulho

• Não emite gases

• Não vaza óleo

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* Electric Power Research Institute (EPRI)

Conversão em “oficinas”

VEH Plug-in em teste

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Cadeira de rodas motorizadasCarga: 70 kg (além do condutor)Motor: 2 de 24V CC, 300 W Autonomia: 25 km Veloc. máx.: 8 km/hPWM - Mosfet, joystick, frenagem regenerativaBateria: 2 X 12V/45ACarregador: 90 - 260VAC, 24V/4,5A (otimização)http://www.freedom.ind.br/

“S”, “SX”

“Stand-up”

43 ABVE.org.br

TidalForce M-750Autonomia: 32 kmVeloc. Máx.: 32 km/hMotor: 750 W, DC, sem escovas, da WaveCrest, localizado

no eixo traseiroBaterias: 36V, NiMH, no eixo dianteiro, indicador de carga

no guidãoTempo de carga: 3 a 6 h (110 ou 220 V)Várias aplicações, inclusive polícia e segurançahttp://www.tidalforce.com/products/m750/index.html

TidalForce iO

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Motonetas/triciclos elétricos para entregas em crescimento na Europa:

Velocidade máx.: 50 km/hAutonomia: 50 a 100 km

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Tuttotrasporti (Caxias do Sul, RS)

Chassis Tutto bi-articulado com 18 metros de comprimento com tração híbrida/gás para 180 passageiros.Híbrido elétrico a diesel (opções: gás natural e gasolina)Transporte de massa para corredores de vias expressas de grandes cidades

Plug-in (30 – 35 km autonomia no

modo elétrico)

Tecnologia: WEG

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Kit de motorização para bicicletase bicicletas elétricas Aro 26”Motor: 1HP Autonomia: 25 km Veloc. máx.: 22 km/hPWM - MosfetBateria: 2 X 12V/17,2ACarregador: 90 - 240VAC, 24V/4,5A (otimização)Recarga da bateria: 3,5 hhttp://www.freedom.ind.br/

Mountain bike masculina

Mountain bike feminina

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Energia específica (Wh/kg) alta maior autonomia

Densidade de energia (Wh/l) alta menor espaço

Potência específica (W/kg) alta maior desempenho

Ciclo de vida (# de recargas) alto maior vida útil

Tempo de recarga baixo mais praticidade

Habilidade de trabalhar no frio ou calor extremo

Baterias - requisitos para VEs

Sistemas de gerência de baterias

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Baterias - requisitos para VEs

Pouca manutenção

Custo baixo

Intercambiabilidade

(Substituição por outro modelo/fabricante)

Segurança

Adequação à aplicação

•Acelerações, desacelerações, descargas profundas, ...

Garantia

Reciclagem garantida

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Baterias

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Motor díesel: Seleção do ponto ótimo de Motor díesel: Seleção do ponto ótimo de operaçãooperação

210

100

90

70

80

Potência

(kW)

50

40 30

20

10

190

200

220

230230

600 1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400 3800 4200/ min

Consumo

(g/kWh)

360

320

280

240

200

160

120

80

Torque

(Nm)

Motor combustão interna - ponto de operação

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Esquema de funcionamento do ônibus elétrico híbrido