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Praticamente tudo sobre veículos automóveis eléctricos... Conectores, standards, tecnologias e mais...

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Automóveis elétricos2 Automóveis elétricos2 Presentation Transcript

  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Actualidade Eléctricos Automóveis Não concordo com o acordo ortográfico25-03-2013 Por : Luís Timóteo 1
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade Objectivos de Política Interna  Redução da dependência do petróleo.  Criação de emprego.  Crescimento económico (Fontes de energia locais). Impacto Global  Europa: atenuar as alterações climáticas.  China: Balanceamento entre crescimento económico e poluição.  Governos de todo o mundo: disponibilizam fundos para tecnologias ambientais. Independência Energética  Fontes de energia locais reduzem volatilidade de preços.Introdução  Redução de pagamentos ao exterior em divisas, a regiões instáveis do mundo.  Redução da dependência energética de poucas regiões chaves (Rússia, Arábia saudita, Líbia Angola ,Venezuela)… 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 2
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade Países Desenvolvidos  Baixos custos de manutenção de veículos suportam objectivos de desenvolvimento económico.  Poluição do ar urbano e o aumento acelerado das importações de petróleo são o motor dinamizador para a electrificação.  A China estabeleceu os seus objectivos de redução das emissões de carbono da sua economia.  A Falta de infra-estruturas, (redes) é um factor enorme. Alterações Climáticas  Os líderes europeus apoiam os esforços para diminuírem os efeitos das alterações climáticas.  Os transportes são responsáveis por cerca de 15% das emissões de CO2 a nível mundial.  Em 1992, Portugal ratificou a Convenção da Nações Unidas para as Alterações Climáticas (UNFCCC), que pediu aos países industrializados para que fizessemIntrodução esforços voluntários para reduzir os gases com efeito de estufa.  A Política energética da EU é fornecer energia a preços acessíveis, contribuindo simultaneamente para maiores objectivos sociais e climáticos. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 3
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade A energia faz parte essencial de nossas vidas diárias. Indústria Educação Mobilidade Local de Trabalho Entretenimento LarIntrodução Saúde Cidades Iluminação 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 4
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade Crescimento Económico com aumento de consumo de energia eléctrica Crescimento Demográfico Recursos Limitados Mudanças Climáticas Crescimento Populacional: 7.5 Geopolítica: Objectivos: bill. in 2020 (+1.1 bill.) Meia dúzia de países detêm 70% Programas políticos que das reservas de petróleo e gás visam a redução a longo Megacidades: natural. prazo das emissões de CO2. (>10 mill. pessoas) 27 megacidades em 2025 Flutuações Preço Petróleo Source: UNOIntrodução Aumento do consume de Devido ao aumento da Aumento da procura de electricidade. eficiência: - Crescimento da energias renováveis. electrificação da Sociedade. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 5
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade Desenvolvimento sustentado A definição mais aceite para desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração actual, sem comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações. É o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro. Muitas vezes, desenvolvimento, é confundido com crescimento económico, que depende do consumo crescente de energia e recursos naturais. Esse tipo de desenvolvimento tende a ser insustentável, pois leva ao esgotamento dos recursos naturais dos quais a humanidade depende.Introdução Para ser alcançado, o desenvolvimento sustentável depende de planeamento e do reconhecimento de que os recursos naturais são finitos. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 6
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade Soluções energéticas para desenvolvimento sustentável Centrais Eléctricas de alta eficiência asseguram o fornecimento de electricidade. Pequenos e médios sistemas de produção de energia eléctrica são Display das geridos e integrados no sistema da Emissões de rede eléctrica. CO2 Parques de estacionamento para VE com postos de carregamento.Introdução Sensores wireless e medidores Sistema de armazenamento de inteligentes para gestão eficiente das energia para compensar cargas, e fonte de alimentação flexíveis. flutuações da rede. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 7
  • E-Mobilidade: Motivações para a E-Mobilidade  Redução das emissões de CO2: Equação de Kaya A Identidade ou equação de Kaya, relaciona o impacto ambiental decorrente da actividade da população, do crescimento económico e da tecnologia. Este conceito pode ser visto do ponto de vista das emissões de CO2 e da procura de energia. Como vemos o problemaIntrodução 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 8
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Integração no Sistema Eléctrico - Equação de Kaya Com a introdução dos veículos (automóveis) eléctricos… (Target 2020) ACTUAL 160 000 EV 20% PARQUE 50% PARQUE 17 13 11 EMISSÕES CO2 9 (MTON) -8 MTON/ANO 5.8Veículos Eléctricos – EV’s 5.3 CONSUMO ENERGIA 4.2 PRIMÁRIA (MTEP) 3.3 -2.5 MTEP/ANO 11 000 9 000 7 500 FACTURA 5 000 MOBILIDADE (M€) - 6 000 M€/ANO 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 9
  • E-Mobilidade: O DESAFIO DA MOBILIDADE A Necessidade de Um Novo paradigma 1. Energia: economia baseada no petróleo; subida do preço (transportes representam 31% do consumo de energia) 2. Ambiente: emissões (+10% das emissões de CO2 em áreas urbanas da Europa provêm de tráfego automóvel) 3. Produtividade e qualidade de vida: congestionamento (10% das estradas congestionadas diariamente; custo anual pode atingir 2% do PIB) 1. Novos paradigmas da mobilidade, novas soluções e aplicações. 2. Sistemas integradosIntrodução (utilizadores–transporte–infraestrutura–território) 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 10
  • E-Mobilidade: O DESAFIO DA MOBILIDADE A Necessidade de Um Novo paradigma O que pretendemos ? Natural Gás 1% outros Petróleo 94%Introdução U.S. Department of Energy 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 11
  • E-Mobilidade: O DESAFIO DA MOBILIDADE A Necessidade de Um Novo paradigma O que pretendemos ? O que temos ou… … o que podemos terIntrodução 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 12
  • E-Mobilidade: O DESAFIO DA MOBILIDADE A Necessidade de Um Novo paradigma Do fóssil ..para tudo eléctrico! Existência:  Car sharing.  Park + Ride. e-Comboio e-Metro  Park management Transportes  Soluções Traffic flow . Públicos  City toll (CO2 or time related)  Linhas de tráfego.  Transportes públicos e-Barcos e-Aviões s/Condutor. Novo / Futuro: Redes individuais de tráfego. 3D Expressbus. Transportes e-Carros e-Motos IndividuaisIntrodução e-Scooters0 Segways 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 13
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Um Novo paradigma? - O EV!Veículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 14
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 A Necessidade de Um Novo paradigma Se já mudou tanta coisa para a electricidade, porque não muda também o viajar?Veículos Eléctricos – EV’s Renault ZE: http://www.youtube.com/watch?v=XQWG9zriXV4 Nissan Leaf: http://www.youtube.com/watch?v=Nn__9hLJKAk 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 15
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Preâmbulo  A minha primeira parte, sobre automóveis eléctricos, terminou com o estabelecimento do motor automóvel a gasolina como um sucesso de consumo, a partir de mais ou menos 1910, e sua aceitação à medida que a moda reinante de transporte pessoal foi evoluindo. O resto, como dizem, é história, e a história posterior do automóvel até á presente década sido tudo a ver com petróleo. Os motores de combustão interna a pistão têm sido absolutamente dominantes no transporte automóvel, bem como no transporte marítimo, transporte ferroviário e aviação em geral, e, com poucas excepções, eles têm utilizado o combustível de derivados do petróleo.  Agora, pela primeira vez em quase um século, o motor de combustão interna está sendoVeículos Eléctricos – EV’s contestado pelo motor eléctrico, anteriormente desacreditado, e alguns dos grandes fabricantes de automóveis estão prevendo que o veículo eléctrico puro, destronará, mais cedo ou mais tarde, o carro de motor de combustão interna. Aqui vou tentar determinar as hipóteses de isso acontecer, pois este é o melhor momento, uma que a indústria de energias alternativas está em causa.  O motor de combustão interna é uma máquina ultrapassada de 150 anos, que evoluiu no decorrer do tempo, mas que sempre gerou força de modo a converter uma energia térmica na explosão de combustível em energia mecânica para movimentar as rodas, tendo uma eficiência de no máximo 35%. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 16
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Preâmbulo (Cont.)  O automóvel sempre vai existir, mas precisamos de nos locomover sem destruir, precisamos migrar para uma tecnologia limpa, eficaz e renovável. Os motores eléctricos são uma saída para este problema. A electricidade é o combustível do futuro, ela é renovável, não gera resíduo, não queima e nem emana gases do efeito estufa.  A tecnologia de células de combustível a hidrogênio é outra alternativa de transporte limpo. O hidrogénio está em 90% de nosso universo, pode ser extraído da água, gerar energia e ser devolvido ao ambiente novamente em forma de água…Veículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 17
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Preâmbulo : INCENTIVOS À AQUISIÇÃO E BENEFÍCIOS FISCAIS Os veículos eléctricos oferecem uma experiência de condução superior. Com uma aceleração rápida e suave, um ambiente ultra silencioso e menor emissão de gases poluentes, a sua utilização torna-se inevitável. O governo anterior, definiu um conjunto de benefícios e incentivos à aquisição de veículos eléctricos, que entretanto foram, suspensos pelo governo actual, e que se espera que sejam repostos, que são apresentados em seguida. INCENTIVOS À COMPRA Os particulares que adquirirem um dos primeiros cinco mil carros eléctricos a partir de 2010 terão direito a um incentivo no valor de cinco mil euros (DL 39/2010 de 26 de Abril). Porém, apenas os carros eléctricos que cumprem os requisitos definidos poderão beneficiar doVeículos Eléctricos – EV’s incentivo de cinco mil euros previsto. (Portaria 468/2010 de 7 de Julho).Em seguida apresenta-se a lista de veículos elegíveis para esse incentivo. INCENTIVOS PARA ABATE O incentivo à aquisição de um carro eléctrico pode chegar a 6.500 euros no caso de a aquisição do novo carro eléctrico ser realizada à custa do abate de um veículo em fim de vida (Art.º 38.º do DL 39/2010, de 26 de Abril). ISENÇÃO DE ISV E IUC Os veículos eléctricos estão isentos do pagamento quer do ISV - Imposto sobre Veículos quer do IUC - Imposto Único de Circulação (Lei n.º 22-A de 2007) 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 18
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Preâmbulo : INCENTIVOS À AQUISIÇÃO E BENEFÍCIOS FISCAIS DEDUÇÕES FISCAIS NA AQUISIÇÃO PARA EMPRESAS A aquisição de veículos eléctricos permitirá realizar deduções em sede de IRC. Isenção fiscal em sede de IRC – As despesas com VEs estão isentas da tributação autónoma que se aplica aos veículos de empresa. Esta isenção não se aplica nem no caso de veículos híbridos nem no caso de motores de combustão (Artigo 88.º do Código do Imposto sobre o Rendimento das Pessoas Colectivas). Depreciação de VEs para efeitos fiscais – O Código do IRC prevê um aumento da taxa de depreciação permitida para VEs face aos veículos com motores de combustão interna (Artigo 34.º do Código do Imposto sobre o Rendimento das Pessoas Colectivas e Artigo 1.ºVeículos Eléctricos – EV’s da Portaria n.º 467/2010 de 7 de Julho). OUTROS BENEFÍCIOS E VANTAGENS MANUTENÇÃO Com metade das peças utilizadas pelos veículos de combustão, as despesas com a manutenção dos veículos eléctricos são consideravelmente mais reduzidas. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 19
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Uma questão de terminologias … ICE – Veículo com motor de combustão interna, (“Internal Combustion Engine”). HEV – Veículo com motor de combustão interna, motor eléctrico e bateria recarregável (“Hybrid Electric Vehicle”). PHEV –Veículo com um motor de combustão interna, motor eléctrico e bateria recarregável que pode ser ligada à rede (“Plug-in Hybrid Electric Vehicle”). BEV –Veículo com motor eléctrico e bateria recarregável, que pode ser ligada à rede eléctrica, mas sem motor de combustão interna (“Battery ElectricVeículos Eléctricos – EV’s Vehicle”). “BEV”? “AEV”!... AEV –Veículo com motor eléctrico e bateria recarregável, que pode ser ligada à rede eléctrica, mas sem motor de combustão interna (“All Electric Vehicle”). 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 20
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O DESAFIO DA MOBILIDADE O paradigma existente do transporte, assenta na distribuição de energia primária em combustível líquido até ao veículo, onde é feita a conversão num pequeno motor, muito pouco eficiente. Este paradigma tem elevadíssimas emissões de CO2 e Nox junto das áreas populacionais, onde são mais prejudiciais. Consome L/100km e emite gCO2/km Motorização ICEVeículos Eléctricos – EV’s Abastecimento Distribuição final Distribuição Extracção e Refinação  Os hidrocarbonetos são exclusivamente importados o que provoca uma grande dependência energética.  A cadeia de distribuição final dos combustíveis assenta grandemente no transporte rodoviário o que fragiliza ainda mais a segurança do abastecimento. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 21
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O DESAFIO DA MOBILIDADE Na transição dos hidrocarbonetos para um novo Carrier energético para o sector do transporte automóvel é necessário garantir que esse novo Carrier garanta três componentes:  Maximiza a diversidade de fontes primárias de energia, incluindo renováveis.  É intrinsecamente eficiente.  Garante o transporte automóvel com zero emissões dos veículo. Só duas opções são possíveis: A Electricidade ou a Hidrogénio. Geração de ElectricidadeVeículos Eléctricos – EV’s Fonte: Agência Internacional de Energia 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 22
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O DESAFIO DA MOBILIDADE A visão é unânime por toda a Europa – com o mix de produção de electricidade existente e futuro, o paradigma da mobilidade eléctrica é sustentável do ponto de vista das emissões de gases de efeito de estufa. Mas a crise financeira, e a mudança de Governo a partir de 2011. baralharam todas estas previsões, pelo menos em Portugal. Emissões directas e indirectas de um carro médio na Europa Hoje Target EU2015Veículos Eléctricos – EV’s Target EU2020 Fonte: Eurelectric-associação da indústria eléctrica europeia 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 23
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O DESAFIO DA MOBILIDADE  A adopção do paradigma da electrificação do transporte tem justificações fortes:  Redução de emissões de gases poluentes e de efeito de estufa; Aumento da eficiência na utilização da energia; Maximização das fontes primárias de energia, incluindo as renováveis; Redução da dependência energética externa nacional; Redução da poluição sonora do transporte nas cidades. Contudo, há que pesar as vantagens e desvantagens para os utilizadores... Vantagens DesvantagensVeículos Eléctricos – EV’s  Condução mais confortável e Autonomia inferior; agradável; Tempo de carregamento;  Possibilidade de carregar o Custo das baterias; veículo em casa;  Infra-estrutura adequada e  Custos de O&M muito com cobertura abrangente. inferiores. Custo total de tempo de vida positivo dentro de poucos anos… 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 24
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte A grande diferença dos veículos com motor a combustão é a energia química disponível nos combustíveis que é muito superior à armazenável nas baterias. No entanto, a fraca eficiência do ICE aproxima a comparação. O ICE tem um custo de aquisição relativamente baixo mas elevados custos de O&M. ICEVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 25
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Motor de combustão interna a gasolina: Funcionamento  A Válvula de I Admissão, Balanci  Comando das Válvulas B m e mola Tampa das Válvulas  J Válvula de Escape, Balancim  e mola  K Vela de ignição C Tubo de Admissão D Cabeçote  L Tubo de Escape E Água  M Pistão  Veículos Eléctricos – EV’s F Bloco do motor O Mancal de Biela G Carter  N Biela H Óleo  P Virabrequim  1 ADMISSÃO  3 EXPLOSÃO Centelha http://static.hsw.com.br/flash/engine.swf  2 COMPRESSÃO  4 EXAUSTÃO  Ponto Morto Superior 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 26
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Motor de compressão a óleo: Ciclo Diesel 1 2 Injector 4 3Veículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 27
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Motores de Combustão Interna Sejam de que tipo forem, todos são poluentes do ar que respiramos. É uma hipocrisia política, proibir os humanos de fumar… (que até aprovo). E permitir, ou até incentivar, que os automóveis continuem impunemente poluindo o ar que supostamente havemos de respirar….Veículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 28
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Eficiência do Combustível… Tudo depende da Origem Well-to-Tank Tank-to-Wheels Geração Transmissão 31% Tomada-Rodas 23% 33% 94% 76% 31% 76% = 23%Veículos Eléctricos – EV’s Refinação Transmissão Bomba-Rodas 82% 98% 16% 13% 80% Source: http://www.nesea.org 80% 16% = 13% 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 29
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporteVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 30
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte O veículo eléctrico tem a motorização mais eficiente, ±89% da energia armazenada é usada, mas existe ainda a contribuição da travagem regenerativa. Este facto obriga a que menos energia seja armazenada nas baterias. O BEV tem um custo de aquisição alto mas diminutos custos de O&M. BEVVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 31
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Veículo com MCI: Perdas de Energia – Circuito Citadino Standby 8% Aero 3% Fuel Tank 16% 13% Rolling Engine DrivelineVeículos Eléctricos – EV’s 100% 4% Braking Driveline Engine Loss 6% Losses 76% 3% POWERTRAIN VEHICLE-Related Urban Drive Cycle Energy Balance - 2005 3 L Toyota Camry 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 32
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade O veículo eléctrico como solução de transporte Exemplo de um automóvel Eléctrico Veículo Eléctrico: Perdas de Energia – Circuito Citadino Aero 29% 90% 76% Batteries Rolling Motor Driveline 100% 35% Braking Driveline Motor Loss 11% Losses 10% 14% POWERTRAIN25-03-2013 Por : Luís Timóteo 33
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Exemplo de Sistemas Híbridos Veículo Híbrido: Economia de Energia Micro Hybrid Standby Eliminates 8% Aero 3% Fuel Tank: 16% 13% Rolling Engine Driveline 100% 4%Veículos Eléctricos – EV’s Braking Driveline Engine Loss 6% Losses 76% 3% Full Hybrid •Engine downsizing Reduces •Decoupling of engine and wheel Mild Hybrid Plug-in •Can eliminate engine entirely Reduces 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 34
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporteVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 35
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Retos de los concesionarios y talleres ante el VE Automóveis Eléctricos - 2 Um Novo paradigma? - O EV! O veículo eléctrico como solução de transporte Exemplo de um automóvel EléctricoVeículos Eléctricos – EV’s Bateria de iões de Lítio Inversor Motor Eléctrico de 47 KW, Tomada de Carga Normal Binário 180Nm (100% em 6 horas) Equipamentos Electrónicos Tomada de Carga Rápida (Conversor AC/DC, Carregador ..) (80% em 30 minutos) 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 36
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  É assim tão diferente do carro tradicional? Elementos estruturais e Transmissão Motor Interior Sistemas Externos Sistemas Eléctricos Revestimento Externo Módulos/ Sistemas Módulos/ Sistemas Módulos/ Sistemas Módulos/ Sistemas Módulos/ Sistemas Módulos/ Sistemas Funcionais Funcionais Funcionais Funcionais Funcionais Funcionais Plataforma Travões Geração Potência Assentos Iluminação Exterior Geração e Armazena- mento de Electricidade Tecto Cintos Segurança Sinalização acústicaVeículos Eléctricos – EV’s Direcção Escape Air Bag Limpa Vidros Distribuição eléctrica Sistema Externo Suspensão Lubrificação e de Dados de Absorção de Pedaleira Retrovisor energia. Transmissão Alimentação de Sistema Direcção Elementos Móveis: Sistemas Estéticos Baterias de Propulsão Portas + Capo + Travão de mão combustível Porta traseira Alimentação de Sist. Velocidades Conversores SubChassis Sistema Travão de +Tecto Solar Ar Sistema de Cablagem de Potência Vidros Rodas estacionamento Mais Simples refrigeração Painel Instrumentos Reguladores Sistema de Climatização arranque Revestimentos Gestão de Energia… Mais Simples Desaparece 11 Anti-roubo 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 37
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  System Architecture of HEV/EVVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 38
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte O Motor EléctricoVeículos Eléctricos – EV’s  Não deita Fumo… Nem suja…. Não precisa de água.. Não precisa de combustível - carrega-se em casa… Não faz barulho… Grande arranque.. - Pouca autonomia… 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 39
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte O Motor Eléctrico Um veículo eléctrico (EV) utiliza um motor eléctrico para a propulsão, em vez de um motor de combustão interna. Os EVs não utilizam combustíveis fósseis, em vez disso, são 100% alimentadosVeículos Eléctricos – EV’s por energia eléctrica armazenada em Packs de baterias contidas a bordo. Durante a travagem, o motor eléctrico funciona como gerador e recarrega as baterias através da conversão da energia cinética em energia para o veículo eléctrico. Existem dois tipos de design de transmissão: Um em que um motor eléctrico apenas substitui um motor de combustão interna, e outro que utiliza rodas motoras ou motores alojados diretamente em cada roda ( tecnologia In-wheel). 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 40
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte O Motor Eléctrico Gear BoxVeículos Eléctricos – EV’s 2009 – Motor Honda FCX Clarity http://alternativefuels.about.com 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 41
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte O Motor único EléctricoVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 42
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Com dois motores acoplados directamente á rodas In-Whell Motor Stator Wheel BearingVeículos Eléctricos – EV’s Rotor Vehicle Suspension Coils & Power Electronic/ Micro Inverters http://www.youtube.com/watch?v=i1uTR-8KarE&feature=player_embedded Conventional Alloy Wheel http://www.youtube.com/watch?v=kmJTsHcZMFQ&feature=player_embedded 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 43
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Pack de Baterias Exhaust Fan Battery Tray Cover Air Conditioned Cell Air FlowVeículos Eléctricos – EV’s Air duct Battery Tray 2 Modules Pack (88 Series connected) 4 Cells type Battery Modules 10 Modules 4Cell Module 8 Cells type 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 44
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Pack de Baterias Battery Management SystemVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 45
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Pack de Baterias Sistema de Controlo (Battery Control Unit) usada nos EV’sVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 46
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Pack de Baterias Paradigma do automóvel eléctrico: Alimentar cavalos!... …Com BateriasVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 47
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Pack de Baterias Um veículo eléctrico, pode utilizar uma combinação de diferentes fontes de energia; desde Células combustível (FCS), baterias e supercapacitores (SCs) para alimentar o sistema de accionamento eléctrico…Veículos Eléctricos – EV’s A fonte de energia principal, bateria ou Célula combustível, é assistida por um ou mais dispositivos de armazenamento de energia. Assim, o custo, a massa, e o volume do sistema, pode ser reduzido, e pode ser obtido um desempenho significativamente melhor. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 48
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Inverter Block DiagramVeículos Eléctricos – EV’s Geralmente, os EVs e os HEVs usam motores trifásicos “brushless”, para a propulsão elétrica. Como a bateria do veículo fornece uma corrente contínua DC, ela precisa ser convertida para uma corrente alternada trifásica. Um inversor é usado para este fim. Um inversor de três fases, que é composto de dispositivos de potência, converte a DC para AC durante a aceleração (potência) e converte AC em DC durante a travagem (regeneração). 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 49
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Inverter Block DiagramVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 50
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte DC-DC Converter Block Diagram As configurações diferentes de alimentação de Evs, mostram que, pelo menos, um conversor DC / DC é necessário para a interface da FCs, a bateria ou o módulo Supercapacitores….Veículos Eléctricos – EV’s Veículos movidos por motores elétricos podem gerar eletricidade usando um motor de combustão interna ou durante a travagem. Isto elimina a necessidade de um alternador que equipa os automóveis convencionais. A energia eléctrica gerada por um motor de accionamento do veículo durante a travagem e a energia armazenada no Pack de baterias, tem uma tensão elevada (normalmente superior a 100 V). Ela tem de ser convertida para a tensão típica para acessórios (12 V ou 24 V). Um conversor DC-DC é usado para este propósito. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 51
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Travagem RegenerativaVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 52
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Electrificação Convencional Híbrido Eléctrico - Bateria Fuel Battery Fuel BatteryVeículos Eléctricos – EV’s Motor/ Motor/ Engine Generator Engine Generator Transmission Transmission Transmission EVs 101 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 53
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos Eletricidade Gasolina T a n Tr Álcool q FTr u e Diesel/Biodiesel FrVeículos Eléctricos – EV’s C i GNV/H2 l GNV i VEH Paralelo Tr n d Hidrogénio r o H2 Célula a combustível 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 54
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos – Plug - In Gasolina T a Álcool n q Diesel/Biodiesel u e Eletricidade Gasolina T a n qVeículos Eléctricos – EV’s Álcool u e Diesel/Biodiesel C GNV il i GNV/H2 n VEH Paralelo Hidrogênio d r o 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 55
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Grau de Hibridização… O Veículo é um…. Micro Mild Full Plug-in Se tem… Híbrido Híbrido Híbrido Híbrido Stops/starts automático - desliga o motor no para-arranque conforme o tráfico. Usa travagem regenerativa, e opera a mais de 60 volts Usa um motor eléctrico, que assiste oVeículos Eléctricos – EV’s motor de combustão. Por vezes pode só usar tracção eléctrica. Recarrega as baterias numa tomada eléctrica, para extensão de autonomia a electricidade. Citroën C3 Honda Insight Toyota Prius Chevy Volt Source: http://www.hybridcenter.org/hybrid-center-how-hybrid-cars-work-under-the-hood.html Eficiência 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 56
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte Tecnologias – “In wheel drive”  Ferdinand Porche, empregado por Lohner, chegou à conclusão lógica em 1901 introduzindo o "Mixte" veículo / conceito de transmissão: Em vez de um Pack de baterias enorme, um motor de combustão interna construído pela empresa alemã Daimler, que provido de um gerador eléctrico, alimentava os motores eléctricos ( in wheel drive) normalmente montadas nas rodas dianteiras, mas facilmente extensíveis ás 4 rodas, e uma pequena bateria (para a maior fiabilidade do veículo).  Desta forma, Porsche criou o primeiro veículo eléctrico híbrido a gasolina da história, suficientementeVeículos Eléctricos – EV’s confiável, ​embora as engrenagens e acoplamentos não estivessem disponíveis na época, ele optou por torná-lo um híbrido de série, um arranjo mais comum actualmente nos motores diesel-elétrico ou locomotivas turbo elétricas, do que em automóveis. “in wheel Drive”, 1901 - Lohner-Porsche Mixte 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 57
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas HíbridosVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 58
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos – SérieVeículos Eléctricos – EV’s A transmissão híbrida em série não tem qualquer ligação mecânica entre o motor de combustão e as rodas. Em ligação com um gerador, o motor de combustão tem como objectivo único gerar potência. A potência propulsora é transmitida do gerador aos eixos de transmissão ou directamente às rodas através de um ou mais motores eléctricos. Isto significa que o motor de combustão funciona sempre no ponto ideal, mesmo quando são necessárias velocidades elevadas para o arranque e a aceleração. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 59
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos – Série com carregamento a ICE, Flywheel e supercondensador.Veículos Eléctricos – EV’s Um volante de inércia (flywheel), travagem regenerativa e Supercondensadores, são sistemas de gestão adicionais de energia. Sendo os dois primeiro de aproveitamento de energia, os supercondensadores melhoram a resposta instantânea, devido á sua curva de resposta de carga máxima praticamente instantânea e descarga lenta… sendo de melhor resposta que a das baterias… 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 60
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos Distribuidor de PotênciaVeículos Eléctricos – EV’s MCI a 4 tempos Gerador/Motor arranque http://thebatteryclinic.co.nz/repair-my-hybrid/repair-hybrid-engine/ Motor Eléctrico 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 61
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas HíbridosVeículos Eléctricos – EV’s http://www.fueleconomy.gov/feg/hybridAnimation/swfs/hybridframe.html 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 62
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos – Série a hidrogénioVeículos Eléctricos – EV’s No essencial, é um carro eléctrico, sendo que neste caso, o gerador de electricidade é uma célula combustível a hidrogénio (fuel cell). Tudo o resto é um carro eléctrico série. A electricidade produzida pela Célula combustível, pode ir directa para o motor eléctrico, ou recarregar as baterias e os utracondensadores, que são mais dois sistemas, que melhoram a eficiência e resposta instantânea do complexo sistema de controlo da energia, que inclui também um volante de inércia (flywheel) e travagem regenerativa. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 63
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos – Série a hidrogénioVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 64
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Série a hidrogénio - PEMFC: Protons Exchange Membrane Fuel Cell O hidrogénio (combustível) é canalizado através das placas de campo de fluxo para o Ânodo, na parte superior da célula, enquanto que o oxidante (oxigénio ou ar) é canalizada para a Cátodo pelo outro lado da Célula. A Membrana electrólita de No ânodo, um Polímero (PEM) permite somente catalisador de platina a passagem através dela de iões faz com que o positivos (protões) para o hidrogénio se divida Cátodo. Os electrões, de carga em iões positivos de negativa passam através doVeículos Eléctricos – EV’s hidrogénio (protões) e circuito exterior criando uma electrões carregados corrente eléctrica. negativamente. No cátodo, os electrões e os iões de hidrogénio carregados positivamente, combinam-se com o oxigénio para formar água que flui para fora do Célula e calor. (PEM - Protons Exchange Membrane ) 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 65
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Fuel Cell – Série a hidrogénio PEMFC: Protons Exchange Membrane Fuel CellVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 66
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Fuel Cell – Série a hidrogénio PEMFC: Protons Exchange Membrane Fuel CellVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 67
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Fuel Cell – Série a hidrogénio PEMFC: Protons Exchange Membrane Fuel CellVeículos Eléctricos – EV’s http://auto.howstuffworks.com/fuel-efficiency/651-ballard-shows-how-a-fuel-cell-works-video.htm 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 68
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos – ParaleloVeículos Eléctricos – EV’s No caso do sistema híbrido em paralelo, a transmissão do motor de combustão e a transmissão eléctrica são ligadas em paralelo. Podem ser utilizadas em separado ou em conjunto. O sistema híbrido em paralelo pode funcionar apenas com um motor eléctrico, o que representa uma economia de custos. Além disso, o motor eléctrico pode ser instalado na caixa de transmissão, de uma forma economizadora de espaço. Isto tem a vantagem de poderem ser utilizadas as transmissões disponíveis, com as suas vantagens no que se refere à dinâmica de condução. O sistema híbrido em paralelo também pode ser concebido como micro-sistema híbrido, sistema híbrido intermédio ou sistema híbrido completo e é adequado para a aplicação tanto em automóveis de passageiros como em veículos comerciais. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 69
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 O veículo eléctrico como solução de transporte  Sistemas Híbridos Mistos – Série-ParaleloVeículos Eléctricos – EV’s Este sistema combina o sistema híbrido série com o sistema híbrido paralelo de forma a maximizar os benefícios dos dois sistemas. Tem um gerador e um motor eléctrico que também pode funcionar como gerador dependendo das condições de utilização. Pode usar só o motor eléctrico ou usar simultaneamente o motor eléctrico e o motor de combustão interna para que se consiga atingir uma melhor eficiência. Também, caso seja necessário, o sistema pode gerar electricidade usando o gerador ao mesmo tempo que acciona as rodas para deslocar o veículo. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 70
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 PrevisõesVeículos Eléctricos – EV’s Em 2020 previa-se (no tempo do Sócrates) que em Portugal existiriam 160.000 veículos eléctricos. Agora… Os que há devem de ir para o lixo!... Source: EVWorldwire 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 71
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Um Novo paradigma? - O VE!Veículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 72
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!...  …Mas para torná-los práticos, no dia-a-dia, temos que pensar para além do veículo!... Carregador de bordo. Serviços avançados de Tecnologias de Comunicações de Bordo. Baterias. Cabo de Carregamento. Baterias … Veículo …Veículos Eléctricos – EV’s Electricidade Serviços de VE’s & Comunicações de carga inteligente. Carregamentos Percurso, facturação.. Soluções de pagamentos e cobranças  Serviços de assistência remota. Gestão eléctrica individual para VE’s. … …. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 73
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!... Os VE’s e a sua infraestrutura, têm de ser considerados como um sistema integrado: Os VE’s precisam de uma infraestrutura para carregamento. Desafios de Standerização da rede eléctrica pela crescente participação das energias renováveis.  Os VE’s podem estabilizar a rede eléctrica como baterias móveis. Tecnologias de comunicação e informação, permitirão a interacção entreVeículos Eléctricos – EV’s os VE’s, ligações residenciais e rede Mercado de Electricidade. eléctrica. Ligação bidireccional à rede eléctrica. Monitorização Eléctrica residencial em tempo real. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 74
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!... Redes Inteligentes Transmitirão informação para as estações de carregamento, de modo uma gestão eficiente Rede de Infraestruturas Fontes de Energia da capacidade da rede, e uma melhor gestão Existirá uma rede de apoio e assistência a Os veículos eléctricos serão alimentados por dos custo dos carregamentos, do consumidor veículos eléctricos, estações de energia vinda das fontes tradicionais e das final. carregamento, transformação e medida de fontes de energia renováveis. electricidade.Veículos Eléctricos – EV’s Opções de Carregamento Postos de Carga Comerciais Existirão várias opções de carga Estarão disponíveis nas ruas, centros inclusivamente na sua habitação. comerciais, estações de abastecimento de combustíveis, e outros locais de estacionamento. Soluções de Financiamento Novos materiais leves Serão implementadas soluções Novo designs, criaram EV’s mais potentes e financeiras acessíveis e incentivos eficientes do que nunca. fiscais. 200 Kms Melhores baterias Ou mais por carga, com Permitem maiores distâncias com Emissões Reduzidas carregamento de nível 2 durante 4-8 menos tempo de recarga. Também EV´s com reduzidas emissões de horas. “Battery Swap Shops” CO2, tornam a rede eléctrica 30% mais Por : Luís Timóteo limpa. 25-03-2013 75
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Integração no Sistema EléctricoVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 76
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Integração no Sistema Eléctrico Equilíbrio entre a produção e o consumo de energia eléctrica  A Electricidade, não é armazenável….  É necessário um equilíbrio instantâneo entre a geração e o consumo…Veículos Eléctricos – EV’s Consumo Excesso de geração Excesso de consumo 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 77
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Integração no Sistema EléctricoVeículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 78
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Integração no Sistema Eléctrico Sistemas comerciaise de cargainstaladas escritórios Estaçõesde carregamentos em zonas de em locais de Carga rápida Uma rede de inclusive nos postos tradicionaisde Postos discretos seguros derápida atraem os Sistemas eléctrica inteligentecarregamento Carregamento Residencial permitem integrada numa eestratégicos, amplas estacionamentode tarifação da rua oferecem de EV’s, EV´s monitoremvenda de proprietários de que os proprietários oportunidades parques de a locais de oferecem infra-estrutura e locais inteligente a saúdeede abastecimento para cobrança de estacionamento de zonas comerciais paragem para oportunidadescontrolemás de publicidade e gerir a em bairros residenciais concessionárias outrasem oferecemeoportunidades e pagamentos, permite a sua carga baseados bateria urbanas. oferecem oportunidades convenientes de descanso, aos e cargas cronometradas pelas dos funcionáriosoperadores dos postos. mais valias decarga em tempo real. informações preço e influenciar o seu recarga. de procura estruturas de estacionamento. comportamento através de preços estratégicos.Veículos Eléctricos – EV’s 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 79
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Integração no Sistema Eléctrico O veículo eléctrico existe há mais de 100 anos e teve várias alturas, no passado em que pareceu que ia finalmente ser adoptado, mas tal não aconteceu… O que é diferente agora?  O preço do petróleo.  A evolução das baterias.Veículos Eléctricos – EV’s 2011 – Carga de Veículo eléctrico 1913 – Carga de Veículo eléctrico Desvantagens Autonomia inferior; Tempo de carregamento; Custo das baterias; Infra-estrutura adequada e com cobertura abrangente. Paradigma do veículo eléctrico 2011 – Posto de carregamento Mobie.e 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 80
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Mobi.E PENSAR… Mobi.E AS CIDADES AS REDES DE ENERGIA AS SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 81
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Mobi.E Flash Mobi.E 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 82
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Mobi.E Vídeo Mobi.E http://video.autohoje.com/play.php?vid=1855 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 83
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Normas ... Padrões são essenciais para o avanço das tecnologias, Indústrias e Indivíduos. Normas e Standards 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 84
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Normas ...  Topologias de Carregamento  Segurança Comunicações de Carregamento IEC 61851-1 IEC 61851-24 Normas e Standards IEC 61140  IEC 61851-21 ISO/IEC 15118 IEC 62040 IEC 60529 Conector de Carregamento IEC 60364-7-722 ISO 6469-3 IEC 62196-2 IEC 62196-3 IEC 62196-1 SAE J1772 IEC 61851-22 IEC 61850-x IEC 61439-5 IEC 61851-24 IEC 61851-23 IEC 62196 : Fichas, tomadas, engates e entradas de veículos. IEC 61851 : Sistema de carga condutora para veículos eléctricos. IEC 61850 : Communication networks and systems for power utility interface ISO/IEC 15118 : Interface de Comunicações V2G (Vehicle to grid Communication interface). 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 85
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Normas ... Normas relevantes para a interface de carregamento (Europa e EUA) 5 4 Interoperacionalidade Topologias de Carga IEEE SAE J2953/1 IEEE P2030/.1/.2/.3 3 2 P1547/.1/.2/.3 Normas e Standards SAE J2953/2 Segurança Comunicações SAE J2847/1 SAE J2931/1 IEEE P1901/.2 IEC 60529 1 SAE J2931/2 SAE J2836/1 SAE J2847/2 IEC 60364-7-722 Conectores SAE J2931/3 ISO 6469-3 SAE J2847/3 SAE J2836/4 IEC 62196-2 ISO 17409 SAE J2931/4 SAE J2836/2 SAE J1766 SAE J2847/4 IEC 62196-1 IEC 62196-3 SAE J2931/5 SAE J2344 SAE J2836/5 SAE J2929 SAE J2847/5 SAEJ1772 SAE J2931/6 SAE J2578 SAE J2836/3 SAE J2847/6 SAE J2931/7 SAE J2464 ISO/IEC 15118 SAE J2836/6 SAE J2380 IEC 61851-24 IEC 61850 IEC 61851-1 IEEE 80211P IEC 61851-23 IEC 61851-21 IEC 61851-22 Electric Vehicle Safety Technical Symposium 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 86
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade Decididamente - O VE! As infraestruturas!.. Normas... Contract ID EV Roaming concept. EV Payment concept. SmartGrid standards: IEC/ISO 14443 series: Identification cards - EC 61850-7-420 ed. 2: Basic Contactless integrated circuit cards - Proximity cards. communication Normas e Standards IEC/ISO 7816 series : Identification cards - Integrated structure - Distributed energy resources. circuit cards. IEC 62056 series: Electricity metering Data IEC/ISO 9594 series: information technology-Open exchange for meter reading tariff, and load systems interconnection. control. EV wireless data link layer. DC charging communications IEC 61851 Annex A: Electric vehicle conductive IEC/ISO 15118-1: General information and use-case charging system - Part 1: General requirements: definition. Control pilot function through a control pilot IEC/ISO 15118-2: Protocol definitions. circuit using PWM modulation and a control pilot IEC/ISO 15118-3: Wired physical and data link layer wire. requirements. CEN/CENELEC Focus Group on European Electro-Mobility 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 87
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Fichas e Tomadas domésticas Existem no mundo mais de 100 modelos de fichas e tomadas elétricas. Embora a tentativa de se instaurar um padrão universal tenha sido, até agora, frustrada, a expectativa é de que a globalização consiga maior adesão da unificação em médio ou longo prazo. Para os viajantes, recarregar o telemóvel, o portátil ou a câmara fotográfica quando se está de Conectores passagem em diversos países é sempre uma grande complicação. Além dos preparativos que toda viagem exige, quando o roteiro é fazer um tour pela Europa, por exemplo, quase nunca nos lembramos do adaptador de tomada, mas quando lá estamos nos damos conta do quão complicado é utilizar a eletricidade do velho continente. Isso porque, mesmo que você leve um adaptador que encaixe na tomada de Paris, fatalmente, ele não poderá ser utilizado em Londres. Se passar pela Alemanha, lá também terá de procurar um adaptador local. E se for para outro continente, a situação se complicará ainda mais. Como as tensões em que um ou outro país opera também variam, além do adaptador de fichas, era necessário ainda um transformador de tensão, que as fontes universais vieram resolver, para que nenhum acidente com o equipamento ou com a tomada ocorra. Isto acontece porque cada país possui seu padrão de fichas e tomadas. Alguns países, pela proximidade e/ou afinidade, acabaram, ao longo do tempo, incorporando padrões semelhantes, mas, via de regra, cada mercado instituiu o seu modelo. Especialistas dizem que, com a globalização cada vez mais presente, a tendência é que haja um padrão universal, mas, para se chegar nesse ponto, ainda há uma grande fila de questões a serem resolvidas, envolvendo técnica e interesses políticos e mercadológicos. Isso sem contar a mudança de cultura e de história que envolve a adoção desses padrões por cada uma das regiões. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 88
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Fichas e Tomadas domésticas: A Nível mundial Conectores http://www.iec.ch/worldplugs/list_bylocation.htm 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 89
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Fichas e Tomadas domésticas: Na Europa Conectores http://fam-oud.nl/~plugsocket/EuropePlugsSockets.html 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 90
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Fichas e Tomadas para carregamento de Veículos Eléctricos (Evs) Além da proliferação de diferentes tipos e formas de fichas e tomadas eléctricas domésticas, imagine o cenário seguinte: E se as diferentes marcas de automóveis tivessem portas de abastecimento de combustível Conectores incompatíveis, para que as estações gasolineiras tivessem que usar ​diferentes tamanhos e formas de bicos das suas bombas, para acomodar apenas o veículo a sua marca preferida? Esta é, em essência, um dos obstáculos que tem impedido a adopção generalizada de veículos eléctricos até à data: fabricantes diferentes de ambos EVs e seus carregadores têm utilizado fichas e tomadas incompatíveis. Esta falta de cooperação e trabalho em equipa sempre foi um problema com a nossa espécie. Pense: VHS vs Beta, Mac vs Windows, QWERTY vs DVORAK, DVD vs Blueray, esquerda versus com volante à direita, polegadas vs centímetros, firewire vs USB ... a lista nunca mais acaba…. É muito cedo para declarar vitória completa, mas parece que os "padrões" para fichas e tomadas para EVs, podem surgir nos próximos anos. Seguidamente estão as alternativas propostas. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 91
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Fichas e Tomadas para carregamento de Veículos Eléctricos (Evs) A vaga actual de automóveis eléctricos, foi originada no japão a partir de 1997, depois do fracasso dos EV1 da GM em 1996. Daí que grande parte das inovações e até normas e standards tenham origem no japão. Conectores Um exemplo disso, é o “Leaf” da Nissan que vem equipado com duas tomadas de carga, sob o capot frontal. A carga Rápida da esquerda e a carga normal da direita, com conectores diferentes mas já “normalizados“ e com uma infraestrutura completa no Japão. Tomada de carga Rápida DC-JARI TEPCO CHAdeMo Tomada de carga Normal Yazaki AC-J1772 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 92
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Carga Normal Yazaki Standards: A ficha Yazaki/SAE J1772 Type 1 Conectores Carga Rápida CHAdeMO Standards-JARI TEPCO 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 93
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards Carga Normal AC Yazaki - SAE Standard J1772 Type 1:      Conectores     AC – L1  AC – L2  Ground – N/G  Pilot- CP Proximity Detector - PP SAE J1772™ Type 1: A SAE -Society of Automotive Engineers, adoptou este standard, desde os tempos dos EV1s. Actualmente para carregamentos AC até 240V 20 KW(80A). AC Level 1/2. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 94
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards SAE Standard J1772/ IEC 61851 : Protocolo de sinalização  AC – L1  AC – L2 Conectores  Ground – N/G  Pilot- CP Proximity Detector - PP O equipamento de carga assinala a presença de entrada AC.  O veículo detecta ficha através do circuito de proximidade (PP),(o veículo não pode mover-se enquanto estiver conectado).  Começam as funções do “Control Pilot” CP O equipamento de carga detecta a ligação ao EV. O equipamentos de carga indica a prontidão ao EV para fornecer energia. São determinados os requisitos de ventilação do EV.  O equipamento de carga alimenta o EV.  O EV controla o fluxo de carga.  EV e equipamentos de carga, monitorizam continuamente a continuidade da Terra (Ground).  A carga continua, tal como determinado pelo EV.  A carga pode ser interrompida por desligar a ficha do veículo. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 95
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards SAE Standard J1772/ IEC 61851 : Protocolo de sinalização  AC – L1  AC – L2  Ground – N/G/PE Conectores  Pilot- CP Proximity Detector - PP  A estação de carga envia uma onda quadrada de 1000 Hz através do contacto piloto (CP), que é ligada de volta para a terra protegida no lado do veículo por meio de uma resistência R3 e do díodo D1 (faixa de tensão ± 12 V ± 0,4 V). Os fios condutores das estações de carregamento públicas estão sempre mortos se o circuito de CP-PE estiver aberto, embora o padrão permita que uma corrente de carga como no Modo 1 (máximo 16 A). Se o circuito estiver fechado, então a estação de carga também pode testar a terra de proteção para funcionar. O veículo pode solicitar um estado de carga através de uma resistência:  2700 Ω ("veículo detectado"), que não requer o carregamento.  880 Ω o veículo está "pronto" para ser carregado. 240 Ω pedido do veículo “com ventilação“. Não tem um efeito exterior, mas a corrente de carga será desligada, se não houver ventilação disponível.  A estação de carregamento pode usar o sinal para descrever a corrente máxima que está disponível a partir da estação de carregamento, com a ajuda da modulação de largura de impulso: a PWM 16% é um máximo de 10 A, a PWM 25% é de 16A, no máximo, a 50 % PWM é de um máximo de 32A e um de 90% PWM assinala uma opção de carga rápida (63A). 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 96
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards SAE Standard J1772/ IEC 61851 : Protocolo de sinalização Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 97
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida Conectores  Terra (Ground)  Carga – Start/Stop 1  Não ligado  Carga - Sim/Não  Tensão DC (-)  Tensão DC (+)  Check á ligação  CAN-H O carregamento CHAdeMO é um carregamento rápido  CAN-L DC. Ele está projetado para uso de tensões de 600V  Carga – Start/Stop 2 DC, capazes de carregar 80% de uma bateria de EV, em menos de 30 minutos. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 98
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida 500 VDC at 200 A (100KW) JARI JEVS/G105 Conectores Typical -- 208V/3-phase, 240V/3-phase, 480V/3-phase, etc Ground Charging enable Start charging LED de carga signal Punho Diapositivo de DC (+) DC (-) Bloqueio Botão de destravamento CAN Connection Check Charging ready signal Manípulo 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 99
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 100
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 101
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida EV Connector Power Supply (+)  Power Supply (-)  Power Lines EV Contactor Conectores Charger 12V d1 Charger Control Relay Start/Stop 1  f Charger d2 Start/Stop 2  g  Terra (Ground) Ignition 12V  Carga – Start/Stop 1 Analog Connection Check  h  Não ligado Control Charger 12V Charging Enable/Disable   Carga - Sim/Não Lines j On Board 12V k  Tensão DC (-) Ground Wire  Tensão DC (+)   Check á ligação CAN CAN-H   CAN-H BUS CAN-L   CAN-L High level Communications  Carga – Start/Stop 2 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 102
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 103
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 104
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards CHAdeMO Standard Carga Rápida Posto de Carregamento DC Conectores 2 Charging enabling signal 3 Charging command value Control Area Network Entrada 1 Operating Status 3 Fases ECU 480V 4 On Board Battery DC current output 100kW (500V/200A) 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 105
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – E.U.A. SAE Standards: Nos Estados Unidos os standards adoptados são os da SAE J1772, tal qual como no Japão, embora nem todos os construtores de EV’s já as tenham seguido, como por exemplo a Tesla!... Que tem fichas próprias, mas com adaptadores para postos de carga públicos. Carga Normal AC Conectores Carga Rápida DC SAE J1772 - Type 1 Apesar da carga rápida ter sido desenvolvida há muitos anos com os conectores CHAdeMO, só recentemente a Sociedade de Engenheiros Automotivos (SAE), americana, atrasada no projeto, decidiu propor um padrão diferente de “Tudo em um”…. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 106
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – E.U.A. SAE Standards: SAE J1772 ‘Combo Type 1 "para carga AC e DC de Até agora, (início de 2013) havia um padrão de carregamento rápido em uso generalizado, CHAdeMO. Este foi desenvolvido no Japão e está disponível em carros elétricos da Nissan, Mitsubishi e mais algumas Conectores empresas japonesas e instalado um pouco por todos os países. Outras companhias de Evs, têm ignorado este padrão, e de facto a SAE está-se 500VDC/200A movendo fortemente para um padrão diferente de carregamento rápido. Tornando a normalização numa bagunça. O mundo dos EVs tem feito um grande esforço, no sentido de um único padrão de carregamento para veículos elétricos, o J1772. Mas o J1772 só lida com velocidades modestas de carga, não com carregamento rápido. No mundo de carregamento rápido, temos vários padrões de enfrentar…Normalização? – Não, negócios!... Existe uma controvérsia sobre isso, que tem inflamado alguns observadores . Ou seja CHAdeMO é um sistema existente que poderia ser adoptado, mas o comité SAE recusou-se a fazê-lo. Embora existam algumas razões técnicas citadas pela comissão, há uma visão em que o Comité (GM) tem uma motivação monetária para atrasar a aprovação de carregamento rápido. Adoptando CHAdeMO beneficiaria Nissan (e Mitsubishi), porque o “Leaf” e “i-Miev”, ambos podem ser adquiridos com as tomadas de carga rápida CHAdeMO. A GM e a Nissan estão numa batalha de mercado pela supremacia entre o “Volt“ e do “Leaf”. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 107
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – E.U.A. SAE Standards: SAE J1772 ‘Combo Type 1 "para carga AC e DC de O comité SAE já aprovou um novo conector baseado no conector J1772 existente, que é Conectores maior e incorpora pinos extras para o transporte de uma fonte DC de alta corrente. O trabalho de normalização do conector não está terminado, DC mas já há projetos de implantação equipamentos em 500VDC/200A estações de carregamento. Isso coloca a adopção do Sistema de carregamento Combo SAE J1772 Type 1 vários anos em direção ao futuro, deixando os compradores da atual onda de veículos elétricos com nenhuma forma de carregamento rápido… Mas a guerra, ainda agora começou! 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 108
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – E.U.A. Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – E.U.A. SAE Standards: SAE J1772 ‘Combo Type 1 "para carga AC e DC de  O novo SAE J1772 “Combo Type 1“, solução que dá mais um salto em direção à normalização do SAE J1772 - Type 1 mercado mundial de fabricantes de veículos Conectores eléctricos EVs / PHEVs. A norma está prevista para permitir o carregamento tanto a AC níveis 1 e 2 como o carregamento rápido DC, por meio de uma única tomada no veículo. Os Fabricantes teriam assim um acoplador em EV / PHEVs para todos os mercados, independentemente das diferenças de sistemas elétricos e locais de carregamento, de país para país. Integrar os diferentes tipos de carregamento, e também 500VDC/200A aumentar grandemente a funcionalidade e a comodidade de operação dos veículos. SAE J1772 – Combo Type 1 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 109
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – E.U.A. SAE Standards: SAE J1772 ‘Combo Type 1 "para carga AC e DC de  A SAE J1772 vai mais longe, definindo ainda ma possível SAE J1772 - Type 1 norma de comunicações exclusivas entre um EV / PHEV, Conectores posto de carregamento, e Redes Eléctricas Inteligentes (Smart grid-V2G). Power Line Communications (PLC) é definida na norma SAE J1772, como a tecnologia de comunicações que permite que o veículo comunique com a rede eléctrica , sem a necessidade de alterações, tais como a adição de um outros pinos na arquitectura engate da ficha, com protocolo “HomePlug Green Phy” para redes eléctricas inteligentes.  A implementações PLC, baseada na IEEE 1901-2010, banda larga mais madura, robusta e avançada do mundo sobre comunicações através de redes eléctrica. O Protocolo Inter-Sistema impede a interferência quando as diferentes implementações PLC são operadas em estreita SAE J1772 – Combo Type 1 proximidade uma da outra. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 110
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – E.U.A. SAE Standards: SAE J1772 – Combo Type 1 Permite que um veículo, através de uma única tomada de entrada, possa fazer toda a gama de cargas disponíveis para Evs, contrariamente ao sistema de carga rápida japonês CHAdeMO, e do sistema da China, que têm tomadas diferentes para carregamentos AC e DC. A parte superior corresponde á primeira geração da ficha J1772 Type 1, com os pinos Conectores inferiores para carga DC, deixados em aberto. O novo "conector combo" é semelhante ao da primeira geração, mas também incorpora os pinos para se encaixar na parte inferior da ficha para carga rápida DC. Vai começar a ser implementada nos EUA, a partir de 2013. Connector Inlet 500VDC/200A 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 111
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: E.U.A. Standards – SAE Standards Terminologia SAE para Configuração/Quantificação de carregamentos para Evs. Voltages are nominal configuration voltages, not coupler ratings. Rated power is at nominal configuration operating voltage and coupler rated current. Ideal charge times assume 90% efficient chargers, 150W to 12V loads and no balancing of Traction Battery Pack. SAE J1772 -AC level 1 SAE J1772 -DC level 1 120V, 1.4 kW @ 12 amp EVSE includes an off-board charger Conectores 120V, 1.9 kW 16 amp 200-500 V DC, up to 40 kW (80 A) PEV indudes on-board charger Est. charge time (20 kw off-board charger): Est. charge time: PHEV: 22 min. (SOC - 0% to 8O%) PEV: 7hrs (SOC— 0% to full) BEV: 1.2 hrs. (SOC — 20% to 100%) BEV: l7hrs (SOC — 20% to full) SAE J1772 -AC level 2 SAE J1772 -DC level 2 PEV indudes on-board charger EVSE includes an off-board charger 240V, up to 19.2 kW (80 A) 200-500V DC, up to 100 kW (200A) Est. charge time for 3.3 kW on-board charger Est. charge time (45 kW off-board charger): PEV: 3 hrs (SOC -0% to full) PHEV: 10 min. (SOC — 0% to 8O%) BEV: 7 hrs (SOC — 20% to full) BEV: 20 min. (SOC —20% to 80%) Est. charge time for 7 kW on-board charger PEV: 1.5 hrs (SOC. 0% to full) SAE J1772 -DC level 3 BEV: 35 hrs (SOC — 20% to full) EVSE includes an off-board charger Est. charge time for 20 kW on-board charger 200-600V DC, up to 240kW (400A) PEV: 22 mm. (SOC - 0% to full) Est. charge time (45 kW off-board charger): BEV: 1.2 hrs (SOC — 20% to full) BEV: ˂ 10min. (SOC -20% to 80%) Notes: 1) BEV (25 kWh usable pack size) charging always starts at 20% SOC, faster than a 1C rate (total capacity charged in one hour) will also stop at 80% SOC instead of 100% 2) PHEV can start from 0% SOC since the hybrid mode is available. vet. 100312 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 112
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – CHINA GB Standards: GB/T part 2 IEC 61851 E J1772 terminologia 440VAC 32A (380V 63A) A norma IEC61851 utilizada na Europa e na China derivou da J1772 e tem exigências Conectores similares, adaptadas para as tensões de rede AC europeias e asiáticas . As diferenças de terminologia são superficiais. Sempre que a norma SAE (IEC 62196-2) "Type 2 Connector” descreve "métodos" e Carga AC – Modo 1, 2 e 3 "níveis", as Normas IEC falam sobre "modos", que são praticamente o mesmo. A maior diferença é física 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 113
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – CHINA GB Standards GB AC Connector GB AC Inlet GB DC Connector GB DC Inlet (Vehicle side) (Vehicle side) (Vehicle side) (Vehicle side) S+ CC2 S- S- CC2 Electrical Bolt PE CP CC S+ Conectores CC CP Electrical Bolt L N DC+ DC- N L CC1 DC- DC+ CC1 NC1 NC2 A+ A- PE A+ NC2 PE NC1 A- PE 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 114
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – CHINA GB Standards: GB/T part 3 Carga Rápida DC Conectores DC 750Vmax.125/250A Este é o sistema de carregamento DC mais potente existente actualmente, sendo que os chineses já consideram outra opção com vista ao carregamento de baterias mais potentes para veículos pesados de transporte, na ordem dos 1000VDC e … muitos amperes! 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 115
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – CHINA GB Standards: Conectores DC AC GB/T Connection set of conductive charging for electric vehicle Part 1 General requirements—corresponding to IEC 62196-1 Part 2 AC charge coupler—corresponding to IEC 62196-2 Part 3 DC charge coupler—corresponding to IEC 62196-3 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 116
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Coreia do Sul Idêntico ao japonês, mas com especificações próprias. A Coreia do Sul lançou o seu próprio standard nacional em matéria de EVs e infraestruturas recarga. Enquanto isso, EUA e Europa estão tentando impor os seus próprios padrões "locais“ a nível global. Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 117
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Coreia do Sul KS C AAAA : Carga condutiva– Plug, socket outlet, connector and inlet para AC monofásica 440VAC 32A (380V 63A) L2/N L1 Conectores CP PE CS 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 118
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Coreia do Sul KS C AAAA - SAE J1772 Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 119
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Coreia do Sul KS C CCCC : Carga condutiva– Plug, socket outlet, connector and inlet para DC. 500 VDC (150A) Conectores Ground Charging enable Start charging LED de carga signal Punho Diapositivo de DC (+) DC (-) Bloqueio Botão de destravamento CAN Connection Check Charging ready signal Manípulo 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 120
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 (IEC 62196-2) "Type 2 Connector". VDE-AR-E 2623-2-2 da MENNEKES Proximity - PP Pilot- CP AC – L1 Conectores Neutral AC – L3 AC – L2 500V AC/DC , MAX 140 A Ground – PE A Comissão Europeia, inexplicavelmente, adoptou como “Standard Europeu" para 240V, o que parece ser uma variação simplificada no projeto alemão da Mennekes em vez do standard J1772 americano. Devido a diferenças de tensão entre outros motivos!$$$... 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 121
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196-2 Type 2 Connector Type 2 AC Connector Type 2 AC Inlet Type 2 AC Plug Type 2 AC Socket (Vehicle side) (Vehicle side) (Charging station side) (Charging station side) CP PE PP CP PE PP Conectores L1 PP CP L1 N PP CP PE N PE L1 N L1 N L3 L2 L2 L3 L2 L3 L3 L2 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 122
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 (IEC 62196-2) "Type 2 Connector". Possibilidades AC Conectores Aplicações IEC 62196-2 Type 2 1- fase 3- fase 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 123
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 (IEC 62196-2) "Type 2 Connector". Todas as possibilidades AC Monofásica Conectores max. 500V AC 1 x 70A AC AC Trifásica max. 500VAC 3 x 63A AC; DC (Low) max. 500 DC 1x 80A DC (Mid) max. 500 DC 1x 140A 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 124
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 (IEC 62196-2) "Type 3C Connector". Lado do EVSE A Europa, ainda está muito longe de uma normalização (Standards), nem sequer a nível de tomadas e fichas eléctricas domésticas, com normas e fichas que diferem muitas vezes de país para país. A nível da mobilidade eléctrica, passa-se o mesmo. Devido a normas nacionais de segurança, em França e em Itália, e também devido a uma guerra comercial com a empresa alemã Mennekes, a EU teve que Conectores adoptar, este conector (SCAME), para o lado dos carregadores públicos AC Modo 3 (16/32A) Tomada Ficha A particularidade é que os pinos e a ligação só se fazem, depois das fichas, quer do lado do veículo como do lado do posto de carregamento, estarem devidamente encaixadas. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 125
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 (IEC 62196-2) "Type 3C Connector". Lado do EVSE Ficha/Tomada trifásica proposta pela (SCAME / EV Plug Alliance) com shutters. 400 V AC, 32 A, 3 fases (21 kW) Contrl Pilot-CP Conectores Proximity -PP AC – L3 Ficha Tomada N Ground/PE AC – L2 AC – L1 Adaptadores 7 pinos (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP) *Até 400 V AC, 32 A, 3 fases (21 kW) 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 126
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 (IEC 62196-2) "Type 3C Connector". Lado do EVSE Características Type 1 Type 2 Type 3 Fase Monofase Monofase / Trifase Monofase / Trifase Corrente 32 A 70 A (monofase) 63 A 32 A Conectores Tensão 250 V 500 V 500 V Nº Pinos 5 7 5 ou 7 Obturador Não Não Sim SAE J1772 Mennekes Scame Esquema VDE-AR-E 2623-2-2 EV Plug Alliance  Uma disputa entre Alemanha, Itália e França está retardando a adopção de um padrão único para as tomadas para recarga das baterias de carros eléctricos europeus. A decisão deveria ter sido tomada pela União Europeia no último dia 31 de Março de 2011, mas foi adiada. Era esperado que o padrão proposto pela Alemanha fosse o escolhido, mas franceses e italianos se opuseram, alegando que o dispositivo não tem um sistema de fechamento de segurança para proteger crianças de choques acidentais…Ficou só nos países citados, na parte dos postos de Carga 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 127
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards EUA - EU As infraestruturas – Europa IEC 62196-3 Universal AC/DC Coupler A Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, General Motors, Porsche e Volkswagen, demonstraram o sistema combinado de carregamento rápido DC, no “Electric Vehicle Symposium (EVS26) em 2012. A tomada universal do veículo, integra a fase de carregamento AC, carregamento trifásico AC, carregamento DC, e carregamento ultrarrápido DC, que lhe permite recarregar carros elétricos nos EUA e na Europa em menos de 20 minutos (100 KW). Este método, de uma única tomada para Conectores carregamento dos veículos eléctricos, já foi adoptado nos EUA , pela SAE, e na Europa pela IEC, como standard a equipar os veículos eléctricos a partir de 2013. Estes construtores, assumiram transformar este modelo em padrão universal, deixando de fora os sistemas já existentes de carregamento rápido, japonês CHAdeMO, e o sistema chinês e Sul Coreano, na intensão de que mais tarde só exista este padrão, mas com duas variantes: uma Americana SAE J1772 “Combo Type 1” e outra europeia IEC 62196-3 “Combo Type 2” com normas e padrões idênticos, mas fisicamente diferentes com o sistema de comunicação PLC (Power Line Communications) e compatível com os sistemas de carregamento AC existentes. De fora fica também a Tesla, que para o seu Roadster Modelo S, acha que este modelo de carregamento não serve, por ser fraco, e que levaria na melhor das hipóteses a 3 horas para o carregamento, indicando que iria incrementar uma infraestrutura proprietária, nos EUA, e á base de energias limpas e grátis para os proprietários do seu modelo “S”.. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 128
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards EUA - EU As infraestruturas – Europa IEC 62196-3 Universal AC/DC Coupler Na IEC 62196-3, os acopladores associados com o sistema combinado de carga são referidos como configuração de "C“. Os acopladores incluem não apenas os tipos 1 e 2 (IEC 62196-2), introduzidos para aplicações AC, mas as palavras "Combo 1" e "Combo 2" , que foram concebidos para a condução de correntes maiores até 200 A. A Figura mostra as tomadas (Inlet) do sistema combinado de carregamento, na parte do veículo, compatíveis com carregamento AC e DC. Conectores Combo 1 Inlet for US SAE J1772 “Combo Type 1 Combo 2 Inlet for Europe 600V-200A IEC 62196-3 850V – 200A O mesmo Padrão (Standard) … mas fisicamente diferentes$$$??? A Integração da AC e DC numa única entrada, proporciona grande liberdade no design e no projeto do veículo. As dimensões mecânicas da tomada são altamente otimizadas. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 129
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards EUA - EU As infraestruturas – Europa IEC 62196-3 Universal AC/DC Coupler COMBO 2 COMBO 2 Inlet Connector O sistema “COMBO” foi PE CP PP PP CP desenvolvido para todos Conectores os mercados internacionais de veículos e cria um padrão uniforme com PE idênticos sistemas N elétricos, controladores L1 de carga, dimensões de pacote e os mecanismos L2 L3 DC- DC+ de segurança. DC+ DC- 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 130
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards AC Monofásica ou trifásica As infraestruturas – Europa IEC 62196-3 max. 500V AC 3 x 63A ou 1 x 70A AC/DC (Low) Conectores max. 500VAC/DC 3 x 63A AC; 1 x 70A AC; 1x80A DC DC (Mid) max. 500V DC 850V - 200A DC 1x 140A ˃ 500V DC 1 x 200A http://video.phoenixcontact.com/computeranimation/2011/11_1_111_001_Combined_AC_DC_Charging_System_Type_2.flv 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 131
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards EUA - EU As infraestruturas – Europa IEC 62196-3 Universal AC/DC Coupler - Funcionamento 1-Inserção O CP faz contato e indica para o controlo de carga que o conector está inserido corretamente. 6 - Remova o conector O LED de bloqueio (cadeado) indica quando o conector pode ser removido. 2- Bloqueio AC Conectores Para garantir a posição, o bloqueio é activado para a unidade de AC. 5- Desbloqueio AC A ficha de carga desbloqueia automaticamente. 850V - 200A DC 3- Carga O veículo é carregado com DC. 4- Carga completa O LED “Charging” LED (Icon bateria) indica quando o processo de carga está completo. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 132
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196-3 Universal AC/DC Coupler - Funcionamento http://www.youtube.com/watch?v=zg2-_2jWXdg25-03-2013 Por : Luís Timóteo 133
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 –Control Pilot Verificação de conexão correcta da tomada. Desconexão da tomada sem tensão. Verificação da continuidade de terra de protecção. Comunicação de controlo de corrente. Alimentação e corte de da tomada (tomada morta). Outras capacidades de comunicação com o veículo. Conectores Eléctrodo em contacto com todo o chassis e partes de contacto directo. Detecta a inserção da ficha. L1- Entrada AC fase 1. G- Entrada Ground (Terra). L2 - Entrada AC fase 2. PP- Pilot Proximity Detector. L3 – Entrada AC fase 3. CP- Control Pilot. N- Entrada Neutro. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 134
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 –Control Pilot Diferenças versus norma SAE J1772 Uso de acordo com rede monofásica ou trifásica Conectores Sem resistências Sem comutadores nas na tomada fichas Exemplo: Carga Modo 3 (AC Rápido 63A) usando o acoplador do básico do veículo, ligado a um posto de carregamento público, com o piloto de controlo, em simultâneas com codificação actual da carga e detecção de proximidade. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 135
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 –Control Pilot AC LEVEL 3 AND AC LEVEL 2 System Configuration25-03-2013 Por : Luís Timóteo 136
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards As infraestruturas – Europa IEC 62196 –Control Pilot Typical Pilot Line Circuitry SILICON25-03-2013 Por : Luís Timóteo 137
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards SAE Standard J1772/ IEC 61851 : Protocolo de sinalização Control Pilot : PWM Diagram Conectores Verification of Vehicle Connection EV Ready to Accept Energy EVSE Current Capacity Verification of Equipment Grounding Continuity EVSE Ready to Supply Energy Determination of Indoor Ventilation 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 138
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Normalização: Standards SAE Standard J1772/ IEC 61851 : Power Line Communications (PLC) Vehicle Connector Inlet Vehicle Connector Control Unit with Conectores Pilot Evaloation and PLC AC charge Unit (Single or 3 phases) DC Contactor On Board HV Network and Battery DC Contactor Design para todo os tipos de Carga. Uso do sistema Combo DC. Compatibilidade de comunicação para carga AC e DC (PLC). 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 139
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Europa Standards: IEC 61851 E J1772 Neste momento na Europa existe uma bagunça. Há um pouco de tudo. AC/DC CHARGING MODE 4 DC CHARGING Conectores MODE 1,2,3 AC/ DC (L/M) CHARGING JARI JEVS/CHAdeMO (IEC 62196-2) "Type 2 Connector". MODE 1,2,AC CHARGING SAE J1772™ Type 1: IEC 62196-3 Em implementação 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 140
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Europa Neste momento na Europa existe uma bagunça. Há um pouco de tudo. Posto de Carregamento Carregamento AC Veículo OUTLET PLUG (male terminals) INLET CONNECTOR INLET CONNECTOR (female terminals)25-03-2013 Por : Luís Timóteo 141
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Europa Standards: IEC 61851 Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 142
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Europa Standards: IEC 61851 e SAEJ1772 O conceito “COMBO” permite uma interface única no veículo para carregamento global para AC e DC. Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 143
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Opções de carregamentos disponíveis actualmente Tensão Fases Modos 1 Fase AC Modo 1 Conectores AC 1/3 Fases AC Modo 2 1/3 Fases AC Modo 3 200A Modo 4 DC 350A Modo 4 400A Modo 4 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 144
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Europa Comparação entre Sistemas Os sistemas de carregamento AC, são sempre mais lentos…. Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 145
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Normalização de Standards Cenários possíveis depois da normalização Conectores 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 146
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Modos de Carregamento Diferentes tipos de "baterias" para alimentar um EV Baterias: Chumbo - ácido, NiMH, iões de Lítio…  Super Condensador, Ultracondensador, Condensador de dupla camada… Célula Combustível (Fuel Cell). Vários métodos de carregamento para um EV Carga condutiva - através de acoplador e cabo: Modos de Carregamento Carregamento indutivo - carregamento sem fio; Comutação da bateria - mudar rapidamente a bateria; Célula de combustível - recarga de hidrogénio. Carga Condutiva: O carregador condutivo utiliza um conector que faz a ligação eléctrica directa, de metal-a- metal, através da tomada de carga interna do veículo. Geralmente classificada de carga normal e carga rápida. Existem actualmente múltiplos padrões e conectores do mundo. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 147
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Modos de Carregamento Carga Condutiva: Quanta energia é necessária para atingir semelhantes tempos de carregamento em relação ao reabastecimento de veículos com motores de combustão? Tempo de reabastecimento do veículo ICE Taxa de fluxo de enchimento da estação ≈ 20 litros por minuto; Eficiência de combustível de veículo ICE ≈ 8 litros/100 km; Tempo de reabastecimento em torno de 20 segundos para 100 km Modos de Carregamento Energia necessária para abastecer um EV tão rápido quanto um veículo ICE O consumo de energia ≈ 15 kWh para 100 km. Para abastecer tempo tão rápida como veículo ICE exigem 15kWh em 20s. Potência de carga exigida ≈ 4,5 MW 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 148
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Modos de Carregamento Carga Condutiva: Vantagens Design simples, que pode ser tão simples como ligar uma ficha á tomada doméstica; Menor custo de implantação porque as fonte de alimentação estão disponíveis e acessíveis; Projeto padrão e amplamente apoiada pelas construtoras auto e pelos governos; Modos de Carregamento Velocidade de carregamento disponíveis com a opção de carregamento normal e carregamento rápido; Tecnologia madura, o carregador é fiável e de alta eficiência (> 90%). Desvantagens Sem padrão universal, diferentes conetores e fichas de região para região; Carregamento lento, em comparação com o reabastecimento de combustível. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 149
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Modos de Carregamento Carga Condutiva: Carregador interno (on board) e carregador externo Carregador AC on-board Características optimizadas  Carregador flexível: aceita AC tanto de 3 fases com monofásica.  Alta potência, para encurtar o tempo de carga especialmente crítico para EVs com bateria recarregável grande.  O tamanho compacto e peso leve para evitar uma sobrecarga adicional sobre o EV. Modos de Carregamento  Robustez, para resistir a vibrações, acidentes, e condução operacional adversa.  Compatível com os padrões de carga diferentes (IEC, GB, SAE).  Alta eficiência.  Sem manutenção.  Longa duração e fiabilidade.  Emissão harmónica baixa com alto PFC, imune quebras de tensão.  Bidirecional, capacidade de fluxo de energia compatível com apoio a V2G. Baixo custo.  Extra Adaptável a multistandards e conectores.  Controlo e monitoramento remoto de carregamento em tempo real, compatibilidade com carregamento inteligente… 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 150
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Modos de Carregamento Carga Condutiva: Carregador DC off-board para EV  Alta potência, para encurtar o tempo de carga especialmente crítico para EVs com bateria recarregável grande.  O tamanho compacto e peso leve para facilitar a instalação e economia de espaço.  Multi-porto, para servir mais clientes ao mesmo tempo.  Robusto a Intempéries / design à prova de poeira para operar em condições adversas. Modos de Carregamento  Seguro e simples de usar.  Compatível com os vários padrões de carga (por exemplo CHAdeMO, GB, IEC).  Baixo O & M custo.  Longa duração e fiabilidade.  Emissão harmônica baixa com alta PFC, imune a quebras de tensão.  Controlo e monitoramento remoto de carregamento em tempo real, compatibilidade com carregamento inteligente…  Bidirecional, capacidade de fluxo de energia compatível com apoio a V2G.  Baixo custo. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 151
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2  E-Mobilidade As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 1: - Carregamento lento (6-8H): Neste modo de carregamento doméstico, o veículo eléctrico (EV) está ligado à rede de electricidade, monofásica de 250V ou 480V trifásica máximos, através de uma ficha standerizada com pino de Terra, usando o carregador “ON-Board” do veículo, não excedendo os 16A (3.7kW). Este modo também requer protecções de limite de corrente e picos de tensão no lado da rede. Sem proteção em linha do cabo de carregamento. Nenhuma comunicação com o veículo. Este modo de carregamento é proibido nos EUA, devido a protecções relacionadas com o circuito Terra. Caixa de Protecção IEC 61851-1 "Modo 1” Modos de Carregamento Tomada Schuko Rede Cabo SAE J1772 Type 1 Cabo IEC2196-2 Type 2 Protecção Protecção de de corrente picos de residual corrente e curto circuitos 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 152
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 1: - Carregamento lento (6-8H): Portaria n.º 252/2011 de 27 de Junho A instalação e manutenção dos pontos de carregamento a que se refere o artigo 1.º obedecem aos seguintes requisitos técnicos: a) As tomadas devem estar localizadas a uma distância ao solo entre 0,4 m e 1,5 m; b) O índice de protecção da tomada deve ser o adequado ao local da instalação, mas não inferior a norma a estabelecer pelo director -geral de Energia e Geologia; c) O circuito que alimenta a tomada deve ser preferencialmente dedicado exclusivamente a essa função Modos de Carregamento e deve ser protegido por um disjuntor de sobreintensidade; d) A instalação eléctrica que alimenta o equipamento de carregamento ou no próprio equipamento deve ser instalado um dispositivo de protecção diferencial (RCD) com calibre não inferior a ≤ 30 mA. O Nissan LEAF fornece é fornecido com um cabo de carregamento de 6 metros, o que lhe permite carregar o veículo nos postos de carga públicos, em cerca de 8 horas com 220v – 16A. No entanto, pelo menos para a Europa, devido a uma guerra de interesses económicos, entre Alemanha, França e Itália, com os Americanos a assistirem ainda não está definido um standard, que tanto os chineses como os japoneses e Americanos já definiram… Assim, cada fabricante … faz á sua maneira… 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 153
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 2: - Carregamento lento (6-8H): Neste modo de carregamento doméstico, se a instalação estiver preparada, o veículo eléctrico (EV) está ligado à rede de electricidade, monofásica de 250V ou 480V trifásica máximos, através de uma ficha standerizada com pino de Terra, juntamente com uma “Control Box” com função de “Pilot” e circuito de protecção de choque eléctrico, usando o carregador “ON-Board” do veículo, não excedendo os 32A (7kW s). Este modo também requer protecções de limite de corrente e picos de tensão no lado da rede. Caixa de Protecção Tomada Schuko Control Box IEC 61851-1 "Modo 2” Modos de Carregamento Rede Protecção Protecção de de corrente picos de residual corrente e curto circuitos 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 154
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 2: - Carregamento Normal (6-8H): Num posto de carregamento público da rede Mobi.e, com a instalação preparada, ligada à rede de electricidade, monofásica de 250V ou 480V trifásica, através de uma ficha standerizada com pino de Terra ( Ficha industrial azul de 3 pinos), juntamente com uma “Control Box” com função de “Pilot”. Estes postos encontram-se situados na via pública, em locais privados de acesso público como parques de estacionamento, centros comerciais e hotéis e ainda em estacionamentos privados em garagem. Posto de Carga MOBI.E Modos de Carregamento adaptador schuko/IEC 60309 Control Box 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 155
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Charger: Level 1 & 225-03-2013 Por : Luís Timóteo 156
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 2: - Carregadores caseiros (Home chargers): Ford Efacec Nissan Modos de Carregamento 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 157
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Cablagens para Modo 1-2: Modos de Carregamento adaptador schuko/IEC 60309 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 158
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 3: - Carregamento Rápido AC (30 m – 80%): Num posto de carregamento público da rede Mobi.e, com a instalação preparada, ligada à rede de electricidade, monofásica de 250VAC ou 480VAC trifásica, com a função de controlo de carga “Pilot” entre o sistema interno de carga do veículo eléctrico, e o módulo de controlo do posto de carga (EVSE). Tipicamente 32A/7kW monofásica, ou até 63A/43kW em trifásico Posto de Carga MOBI.E Cabo IEC2196-2 Type 2 Modos de Carregamento Rede 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 159
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 3: IEC2196-2 Type 3c Foi proposta pela Itália e França em várias versões (com shutters) e tem as seguintes características: Monofase ou trifase Max. corrente: 16 ou 63 A (AC) Max. voltagem: 400 V Modos de Carregamento 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 160
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 3: IEC2196-2 Type 3c - Adaptadores Modos de Carregamento 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 161
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 3 : - Em lugares de carregamento reservados para o efeito, contando com uma distribuição equitativa e uniforme de tomadas em modo 3 com conectores tipo 2 (Mennekes) Modos de Carregamento Cabo IEC2196-2 Type 2 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 162
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 4 - Carregamento Rápido DC (30m): Neste modo de carregamento, em vias de trânsito rápido, o veículo eléctrico (EV) está ligado um posto de carregamento com um carregador específico e com fichas e conectores próprios, permanentemente ligado à rede de electricidade trifásica AC, convertida para DC, com potências > 50KW e com correntes de carregamento DC até 400A. Os circuito de protecção de choque eléctrico, Função “Pilot”, controlo de distância, e protocolos de comunicação com o veículo, estão incorporados na estação de carregamento, O protocolo existente é o japonês CHAdeMO. Faz parte das Infraestruturas instaladas pelas concessionárias responsáveis pela mobilidade eléctrica. Posto de Carregamento Modos de Carregamento IEC 61851-1 "Modo 4” Rede 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 163
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Posto de Carregamento DC “Modo 4” Modos de Carregamento 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 164
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Modo 4: - Carregadores rápidos (DC) CHAdeMO Modos de Carregamento 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 165
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Modo 4: - Carregadores “tudo em 1” A Efacec é uma das primeiras empresas mundiais a ter os carregadores rápidos para veículos eléctricos certificados pela Associação CHAdeMO, com sede no Japão. Modos de Carregamento 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 166
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas – Modos de Carregamento Carga Indutiva: Carga Wireless A transferência Indutiva de energia (IPT), ou carregamento sem fios, usa acoplamento de ressonância magnética para transferir a energia, a partir de um bloco de transmissão no chão, para uma almofada receptora, no carro elétrico. Para a carga, o EV simplesmente tem que ser estacionado ou mesmo conduzido sobre uma placa. Wireless Charge Vantagens:  Facilidade de usar, em vez de ter de ligar um cabo de energia, o veículo pode ser colocada no ou perto de um prato de carga.  Menor risco de choque elétrico, uma vez que não há contatos expostos em comparação com carga condutiva. Pode permitir carregamento dinâmico, permitindo o carregamento enquanto EV está em movimento. Desvantagens: Menor eficiência e transferência de energia  Custo de desenvolvimento adicional  Emissão EMI. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 167
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless Nikola Tesla No final do século XIX, a ideia de que a electricidade poderia ser “canalizada” para acender uma lâmpada, provocou uma corrida louca para determinar , qual a melhor maneira de distribui-la. Foi Nikola Tesla quem desenhou a primeira central hídrica de corrente alterna do Mundo, nas cataratas do Niágara, que possibilitou a distribuição da energia eléctrica, contra as ideias de Thomas Edison que insistia na DC . No entanto a ideia de Tesla, era e distribuição universal de electricidade, e sem fios…. Em Wardenclyffe, Long Island, ele construiu uma torre com 57 metros de altura, para essa finalidade, e informou o seu financiador J.P. Morgan que tinha transmitido, electricidade para Los Angels a Wireless Charge 3900 Km de distância com perdas de apenas 2% (hoje as perdas são de cerca de 30%). Morgan não gostou da ideia, pois tinha investido na distribuição com fios, e despediu Tesla antes de acabar o trabalho…. Wardenclyffe,USA,1899 : A alta frequência irradiada da bobine de Nikola Tesla, poderia acender as lâmpadas fluorescentes (como néon) a 25 Milhas de distância sem usar qualquer fio. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 168
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless Nikola Tesla Transmissor Receptor Condensador Bobine Primário Bobine Secundário Wireless Charge A alta frequência irradiada da bobine de Nikola Tesla era transportada, pelas camadas da atmosfera e só era necessária uma antena e um circuito sintonizado, onde a electricidade fosse precisa!.... 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 169
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless As teorias de Nikola Tesla, não foram testadas nem desenvolvidas... O que temos é o que se segue… Princípios do IPT Existe uma corrente no fio (I). Esta corrente produz um campo magnético (H). A bobina ao interceptar este campo tem a tensão (V) induzida, e alimenta uma lâmpada. Requer um gerador de alta frequência. Precisa de controladores modernos. Wireless Charge Podem ser usadas 3 tecnologias: Bobine Indução magnética; receptora Via rádio. Bobine Emissora Ressonância Magnética; 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 170
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless Princípios do IPT a) Indução Electromagnética Pela variação da intensidade do fluxo que passa através das bobines, é utilizada a força electromotriz resultante. O princípio é o mesmo que o utilizado em transformadores, etc. A Indução eletromagnética usa o fluxo magnético entre duas bobines para transmitir energia eléctrica, e já está em uso prático em aplicações de carregamentos sem fios, de telemóveis e similares. grandes quantidades de energia podem ser transmitidas por indução eletromagnética, mas o receptor deve de estar alinhado com o transmissor e deve ter uma bateria. Wireless Charge Bobine receptora Bobine Emissora Campo electromagnético na sua maioria contido (blindado) entre ferrites. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 171
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless b) Via ondas rádio Princípios do IPT A abordagem de recepção de rádio usa a energia das ondas de rádio para carregar ou operar terminais. Apenas um retificador (mostrado em vermelho) é necessário para converter a forma de onda recebeu AC em DC, essencialmente a mesma tecnologia usada, desde os receptores a cristal há mais de uma centena de anos atrás. Via recepção de ondas rádio só se pode transmitir alguns a dezenas de mW, o que torna impossível para recarregamento de um aparelho em uma ou duas horas, mas suficiente para lidar com requisitos de energia de um telemóvel em standby. Wireless Charge Carregamento via rádio servirá para dispositivos de baixa potência que operam dentro de um raio de 10 metros, a partir do transmissor, para carregar as baterias em implantes médicos, aparelhos auditivos, relógios e aparelhos de entretenimento. O carregamento via Rádio também pode ativar avançados RFID chips (Radio Frequency IDentification) através de indução ressonante reforçada. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 172
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless LC Princípios do IPT Ressonante Campo c ) Ressonância Magnética; Magnético A Ressonância de campos eléctricos ou campos magnéticos, não de campos electromagnéticos. A Ressonância utiliza o mesmo princípio de ressonância que entre dois pêndulos, usando campos elétricos ou magnéticos em vez de campos electromagnéticos , e foi proposta pela primeira vez pelo MIT. Partes de indução e de RF, sistema capaz de alimentar os equipamentos de 1 sala!... Dielétrico Campo Eléctrico Wireless Charge Campo magnético irradiante, não blindado. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 173
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless Wireless Charge Wirelesslightbulb.swf 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 174
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless Princípios do IPT c) Via ondas rádio - RFID Transponders indutivamente acoplados quase sempre são operados de forma passiva. Isto significa que toda a energia necessária para o funcionamento dum circuito tem de ser fornecida pelo leitor. Para este fim, a bobina de antena do leitor gera um forte campo electromagnético, de alta frequência, que penetra na secção transversal da bobina e da área da superfície em torno da bobina. Wireless Charge Uma vez que o comprimento de onda da faixa de frequências utilizadas (<135 kHz : 2400 m, 13,56 MHz: 22,1 m) é várias vezes maior do que a distância entre a antena do leitor e o transponder, o campo electromagnético pode ser tratado como um campo magnético simples no que diz respeito à distância entre a antena do receptor e do transponder. Sistema actualmente usado, em portagens de auto estradas, bilhetes de metro, autocarros, sistemas de acesso restrito, etc. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 175
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento sem fios (IPT- Induction Power Transfer) – Carga Wireless Princípios do IPT – Indução de calor Wireless Charge 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 176
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas  Carregamento Indutivo - Carga Wireless- utilidades Carregamento por indução é uma alternativa quando é necessário uma transmissão de energia sem contactos. Com esta abordagem de carga, um campo electromagnético é utilizado para transferir a energia entre dois objectos. Portanto, essa técnica pode carregar um dispositivo sem contatos. Receiver Wireless Charge Actualmente já muito utilizado para carregamento de dispositivos electrónicos portáteis (telemóveis, i-Pads I-Pods, Tablets.. Etc.) , pode também ser utilizado para carregamento de Evs. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 177
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) Trata-se de um tapete de recarregamento wireless, que permite fazer não só o recarregamento dos carros eléctricos, como dá acesso a Rectificadores dados estatísticos de consumos de Bateria Fonte de energia, estado de carregamento, Alimentação Controlo entre outros. (Inverter) Basicamente é um carregador sem fios em tudo semelhante aos que já existem para os telemóveis, mas em tamanho maior. Secondary Coil Primary Coil Claro que para que seja possível este recarregamento, o carro tem Wireless Charge de estar adaptado para o sistema wireless, mas sem dúvida que é um avanço significativo na forma de como os carros eléctricos, a curto prazo poderão tornar-se cada vez mais uma solução responsável e amiga do ambiente, disponível para todos. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 178
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) Wireless Charge 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 179
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) O princípio básico dum sistema de transferência de energia indutivamente acoplado, é constituído por uma bobine L1, transmissora, e uma bobine receptora L2. Ambas as bobines formam um sistema de indutores magneticamente acoplado. Uma corrente alternada na bobina transmissora gera um campo magnético que induz uma tensão na bobine receptora. D2 Esta tensão pode ser utilizada para alimentar um dispositivo B móvel ou carregar uma bateria. A eficiência da transferência de energia depende do acoplamento entre os indutores e da sua qualidade. L2 O acoplamento é determinada pela distância entre os Z indutores (z) e pelo tamanho relativo (D2 / D). O L1 acoplamento é ainda determinado pela forma dos enrolamentos e pelo ângulo entre as mesmos. Wireless Charge D 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 180
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) O acoplamento é ainda determinado pela forma dos enrolamentos e pelo ângulo entre os mesmos. Air Core Magnetic Core Wireless Charge 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 181
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) A Comunicação entre primário e secundário, é conseguida através de um processo chamado de Load Shift Keying (LSK). Isto envolve a variação da carga no captador. Qualquer carga sobre o captador irá reflectir uma tensão no circuito primário proporcional à carga. Portanto, uma variação na carga sobre o captador pode ser detectada pela estação de carregamento. Wireless Charge 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 182
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturasCarregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs)  Tapete Receptor: Corrente de alta frequência é induzida no bloco receptor e enviada para o controlador. O excelente design magnético, possibilita  tapetes com baixo factor de forma. Para fácil instalação nos veículos,  mantendo os requisitos de alta tolerância ao desalinhamento.   Controlador: Regula a energia, e converte a alta frequência em DC para  fornecer energia às baterias. Comunica com o sistemas de controlo do veículo e sistemas de gestão das baterias.    Bateria: Armazena energia para mais  tarde alimentar o motor eléctrico da viatura. Fonte de Alimentação: Converte a frequência  da rede (50 Hz), para alta frequência (20kHz), para fornecer á bobine transmissora. A alta Tapete Emissor: A energia de alta frequência cria uma forte campo magnético acima do tapete. O design da topologia magnética é crucial para transferir energia frequência é necessária para assegurar uma através de um espaço de entre 80 mm a 400 mm. transferência altamente eficiente e com baixas Acoplamento Magnético: O Fluxo de energia e de dados emissões.  através de uma pequena faixa de espaço por um campo Fornecimento de energia magnético rigorosamente controlado e delimitado de acordo com os padrões internacionais de emissões de campos magnéticos..25-03-2013 Por : Luís Timóteo 183
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) HaloIPT Wireless Charge HaloIPT 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 184
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo - Carga Wireless- Veículos eléctricos (Evs) Wireless Charge O Carregamento Indutivo, tem um número de vantagens em relação a outros métodos de transferência de energia - que não é afectado pela sujidade, poeira, água, ou produtos químicos. Em situações como minas de carvão, evita faíscas e outros perigos. Como o acoplamento é magnético, não existe qualquer risco de choque eléctrico, mesmo quando utilizado em sistemas de alta potência. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 185
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Esta tecnologia de transferência de energia sem fios, é baseada numa tecnologia denominada de acoplamento por ressonância magnética. Duas bobines de cobre são ajustadas para ressonar na mesma frequência natural - como dois copos de vinho que vibram quando uma nota específica é cantada. As bobines são colocadas a poucos metros de distância. Uma bobine está ligada á corrente eléctrica, que gera um campo magnético que faz com que a segunda bobina entre em ressonância. Esta ressonância magnética resulta na transferência invisível de energia eléctrica através do ar a partir da primeira bobina para a bobina de recepção. A transferência de energia sem fios irá ocorrer somente se as duas bobines ressonantes estiverem sintonizadas. Neste sistema, as comunicação são codificadas na forma de onda, que fornece energia. A Comunicação do primário para o secundário é executada por comutação do sinal de potência na saída do conversor de ressonância entre o seu nível normal, e um nível mais baixo que é detectável Wireless Charge pela bobine receptora, mas ainda com energia suficiente para controlar o microcontrolador receptor. Este processo é chamado de Amplitude Shift Keying (ASK). Isto é alcançado através da variação da tensão de saída do conversor Buck que fornece uma tensão contínua de entrada ao conversor de ressonância. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 186
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturasCarregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Outros objectos sintonizados em diferentes frequências, não serão afectados. Esta característica, permite o carregamento do veículo, enquanto circula!...25-03-2013 Por : Luís Timóteo 187
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Diagrama Wireless Charge 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 188
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Transportes públicos totalmente eléctricos. Cada segmento do sistema só é activado quando o veículo estiver sobre ele. Seja Comboio… Veiculo Track Wireless Charge Primary winding Wayside Power Vehicle detection pickup antenna loop Wayside inverter Supply voltage Grid connection 400-600 VAC/ 750 VDC Bombardier primoveCity 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 189
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Transportes públicos totalmente eléctricos. Cada segmento do sistema só é activado quando o veículo estiver sobre ele. Ou BUS… Veiculo Track Wireless Charge Segment Primary winding enable Wayside Power Vehicle detection pickup antenna loop Wayside inverter Supply voltage Bombardier primoveCity Grid connection 400-600 VAC/ 750 VDC 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 190
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Transportes públicos totalmente eléctricos. Cada segmento do sistema só é activado quando o veículo estiver sobre ele. Ou automóvel… Veiculo AC/DC Energy Rectifier Manegement Battery System Track Wireless Charge Segment Primary winding enable Wayside Power Vehicle detection pickup antenna loop Wayside inverter Supply voltage Grid connection 400-600 VAC/ 750 VDC Bombardier primoveCity 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 191
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Estrada Magnética: Lommel, Bélgica    Wireless Charge    Os Enrolamentos são prefabricados, o que torna fácil a instalação. Todos os componentes são pré-testados e certificados antes de instalados As trilhas existentes são fáceis de instalar ou modificar. Podem ser cobertos com diversos materiais; asfalto ou betão… Bombardier primoveCity 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 192
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Características Principais Desafios Elimina a ansiedade pela autonomia Carga de 40kW a 120 Km/h, η>90%. Custo : $1M/Km. Abordagem proposta Formatação do Campo magnético Controladores dinâmicos rápidos Compensadores VAR reativos Wireless Charge Topologias de Comutação suaves Teste de alta velocidade e rotação. 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 193
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturas Carregamento Indutivo de Ressonância Magnética - Carga Wireless- (Evs) In-motion Technology Transportes públicos totalmente eléctricos. 1 para todos Energia estável, mesma infraestrutura Fácil para carros, ônibus e veículos leves Sem carregamentos, sem perigo, sem sobre carris. Dinâmica. cabos ou estações, sem perda de Carga estática ou dinâmica tempo. faz as distâncias irrelevantes. Tecnologia Pronta Projectos pilotos de transportes públicos na Europa. Indutivo. Wireless Charge Sem poluição visual, nenhuma emissão, Imune ao mau tempo E- Mobilidade para todos 5 Respostas 25-03-2013 Por : Luís Timóteo 194
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 As infraestruturasCarregamento Evs : Substituição de baterias (Battery Swap)Como funciona:Quando o EV está a ficar sem bateria, é ligado a uma bateria totalmente carregada na estação de comutação.Comutação rápida da bateria em cerca de 2-5 minutos.Em alguns modelos de negócios, o condutor não é proprietário da bateria e o leasing a um operador pode reduzir os custos iniciais do EV.Empresas como a Better Place, ônibus Sunwin e State Grid criaram infraestruturas de ensaio em vários países…Vantagens:Tempo de comutação rápido, comparável ao reabastecimento de um veículo convencional ICE.Com a comutação da bateria, o EV não tem praticamente nenhuma limitação de autonomia.Contrato de locação de bateria poderia reduzir EV custo inicial e risco de adoção antecipada.As baterias de reserva em estações de comutação, podem ser usadas para o armazenamento de energia e backup e alimentar a rede eléctrica quando necessário.Desvantagens:Grande espaço necessário para construir a estação de comutação. Exigência de um grande stock de baterias, uma vez que os EV’s diferem de fabricante para fabricante , em tipo, forma, e sistema de controlo das baterias. Limitado número de modelos de EVs compatíveis. Não existe um standard de baterias e padrão de comutação entre construtores. A carga/descarga frequente das baterias, aumenta o risco de incêndio.25-03-2013 Por : Luís Timóteo 195
  • Tesla Roadster Velocidade : ˂200Km/h Aceleração : 0-100 em 3.7 sec Autonomia : 400 Km EVs 101 Preço: $110,000
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Dúvidas?25-03-2013 Por : Luís Timóteo 197
  • E-Mobilidade: Automóveis Eléctricos - 2 Automóveis Eléctricos - 2 Bibliografias http://www.infomotor.com.br/site/2009/06/tecnologia-limpa-para-os-automoveis/ http://blogs.automotive.com/ http://www.mennekes.in/uploads/media http://autoesque.blogspot.pt/2011/05/volvo-flywheel-kers.html http://www.casteyanqui.com/ev/evplugs/index.html www.lps.usp.br/lps/arquivos/conteudo/grad/dwnld/carroeletrico.ppt http://www.osetoreletrico.com.br/ http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_J1772 http://laadzones.khlim.be/wp-content/uploads/2012/05/nl_dct_52006703_2011-01_EN.pdf https://www.phoenixcontact.com http://www.greencarreports.com/news/1079858_sae-finalizes-new-electric-car-fast-charging-combo-connector http://inhabitat.com/stanford-develops-wireless-electric-car-charging-system-for-highways/ http://web.mit.edu/evt/EVs%20101%20-%2011-13-09(web).ppt. http://www.wirelesspowerconsortium.com/technology/basic-principle-of-inductive-power-transmission.html http://www.elmost-conference.de/page/downloads/12.10-12.30_Taeoh_Tak_KOR.pdf. http://primove.bombardier.com/ http://arpa-e.energy.gov/sites/default/files/documents/files/Wu Wireless Power.pdf http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/application/automotive/ecology/power_train/evs/index.html#evs0125-03-2013 Por : Luís Timóteo 198