Aprimoramento da competitividade do V.E. em relação ao MCI : análise da eficiência da bateria versus ciclo de condução

Abstract

Resumo: Em meio as questões ambientais levantadas e discutidas nos últimos anos, o tema Veículos Híbridos e Veículos Elétricos, tem sido amplamente discutido e estudado pela sociedade civil e pela comunidade acadêmica. A quantidade de automóveis no Brasil no ano de 2016 já tinha ultrapassado a quantidade de 51 milhões de automóveis, sendo que a grande maioria deste total são movidos a combustíveis fosseis; esta frota atualmente é responsável pela emissão de aproximadamente 96 milhões de toneladas de dióxido de carbono (CO2). Diante deste cenário, os veículos puramente elétricos, surgem como uma opção para que seja reduzida a quantidade de poluentes emitidos no Brasil. Este trabalho teve como proposta estudar e analisar a arquitetura de um veículo convencional transformado em veículo puramente elétrico autossustentável, neste processo de transformação, a proposta foi simular duas propostas de sistema de armazenamento de energia, sendo um banco com baterias chumbo ácido (Pb) e outro banco com baterias de lítio-íon (Li-íon), considerando três opções de transmissões com diferentes relações de marcha. Neste trabalho foram utilizados os softwares MATLAB e ADVISOR para a modelagem e simulação, sendo que a simulações foram realizadas utilizando três ciclos de condução que representam condições de rodagem em: rodovia, rodovia com subida de serra e cidade, sendo todas as condições baseadas em rotas na região do Vale do Paraíba Paulista. Ao final da simulação dos modelos propostos foi apresentada uma comparação entre os modelos de sistema de armazenamento de energia propostos, considerando relação de transmissão e ciclos de condução com base no modelo do veículo puramente elétrico em desenvolvimento no Departamento de Engenharia Mecânica da UNITAU.

Abstract: Among the environmental issues raised and discussed in recent years, the topic Hybrid Vehicles and Electric Vehicles, has been widely discussed and studied by civil society and the academic community. The number of automobiles in Brazil in the year 2016 had already exceeded the number of 51 million cars, the great majority of this total being driven by fossil fuels; This fleet is currently responsible for the emission of approximately 96 million tons of carbon dioxide (CO2). Given this scenario, purely electric vehicles appear as an option to reduce the amount of pollutants emitted in Brazil. This work aimed to study and analyze the model of a conventional vehicle transformed into a electric vehicle self-sustaining, in this transformation process, the proposal was to simulate two proposals of energy storage system, being a bank with lead acid batteries (Pb) and another bank with lithium-ion (Li-ion) batteries, considering three transmission options with different gear ratios. In this work, the MATLAB and ADVISOR software were used for modeling and simulation. Simulations were carried out using three driving cycles that represent the conditions of running in: highway, highway with ascent of mountain and city, all conditions being based on routes in the Vale do Paraíba Paulista region. At the end of the proposed simulation models, a comparison was made between the proposed energy storage system models considering gear ratio and driving cycles based on electric vehicle model under development at the UNITAU Department of Mechanical Engineering.