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Sergio L. Braga LABORATORIO DE ENGENHARIA VEICULAR Perspectivas de evolução dos veículoselétricos, seuscomponentesesistemas 2º SeminárioVeículosElétricos.

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1 Sergio L. Braga

2 LABORATORIO DE ENGENHARIA VEICULAR Perspectivas de evolução dos veículoselétricos, seuscomponentesesistemas 2º SeminárioVeículosElétricos &Rede Elétrica LEV-PUC-Rio Rio de Janeiro, RJ Novembro, 2010

3 LEV / PUC - Rio LABORATÓRIO DE ENGENHARIA VEICULAR

4 Team PROFESSORS Antoine Albrecht – IFP Carlos Valois Maciel Braga Juan José Milón Guzmán - UCSP Luis Fernando Figueira da Silva Marcos Sebastião de Paula Gomes Marco Antonio Meggiolaro Sergio Leal Braga RESEARCH ENGINEERS Epifânio Mamani Ticona - D Giovanni CalfaNeto Janaína Brescansin - M Jorge Dias Lage - M Julio Cesar Egusquiza– M/D Nestor Correa Cotelo - M Rogério Rodrigues Severino A. Wanderley TECHNICAL SUPPORT Gilson Coutinho Pradanoff Fabrício Ferraz Gonçalves Gerson Silvério STUDENTS Alfredo Pinto Fontoura Filho – G Anthony Oswaldo Roque Ccacya- M Antonio Carlos Scardini Villela - M Cesar Gonzalo Vera Vásquez - D Fernando Ferrari Filho – M Fernando Éboli Paiva - M Gabriel W. Fernandes - G Guilherme Machado - D Jose Alberto Aguilar Franco - M Juan Carlos ValdezLoaiza - D Laise Tinoco Garcia – G Pedro Delbons Duarte de Oliveira – G Pedro Nieckele Azevedo - G ADMINISTRATION Giovanna Lamastra Janaína Braga Tatiana E. dos Santos Pedro Adolfo Braz

5 Vehicle Test Facilities Chassis Dynamometer

6 OBS 2200 HORIBA On Board System Vehicle Test Facilities Emission Analysis

7 Engine Test Facilities AVL APA 404/8 (440 kW, RPM, 2000Nm)

8 Engine Test Facilities AVL APA 404/8 (AVL Puma-Open Automation System)

9 AVL 439 Opacimeterand AVL 415s Smoke Meter for particulate emission evaluation of the exhaust gas. TESTO 350 XL System to measure the CO, HC, NOX, O 2 concentrations of the exhaust gas. Engine Test Facilities Emissions Test Instruments

10 Combustion Test Facilities Rapid Compression Machine – Testem / High Speed Camera - Photron

11 Combustion Test Facilities

12 Prior Experience ConcludedProjects DIESEL /GÁS (2002/04) - FINEPCTPETRO-PETROBRAS ROLO80 (2002/04) - FINEP CTPETRO-PETROBRAS DIESEL /GÁS II (2004/05) - PETROBRAS RODOVIÁRIO (2005/07) - FINEP CTPETRO-PETROBRAS EMISSÕES (2005/06) - BRASYMPE COGERAR (2005/06) - BRASYMPE GERAÇÃO DIESEL / GÁS (2005/07) - BRASYMPE SUBSDIESEL (2005/07) - BRASYMPE PROJETO FERROVIÁRIO (2006/08) - VALE-PETROBRAS-BR/ES-WHITE

13 Initial Version Kit in Generatorsof 1500 kVA

14 Concluded Project - LOCOMOTIVA

15 Performance of a Diesel EngineOperating in Ethanol-DieselBi-Fuel Mode Installationsof Experimental EngineTestBed (EngineMWM 4.10 TCA).

16 Prior Experience THEMATIC NETWORKS AND CENTERS FROM PETROBRAS VEHICULAR DEVELOPMENT NATURAL GAS TECNOLOGY REGIONAL CENTER OF COMPETENCE IN OIL AWARDS PETROBRAS DE TECNOLOGIA 2ª EDIÇÃO Tecnologia do Uso do Gás Natural – Doutorado I PRÊMIO BAHIAGÁS DE INOVAÇÃO – FAPESB – 2008 PETROBRAS DE TECNOLOGIA 4ª EDIÇÃO Tecnologia do Uso do Gás Natural – Doutorado

17 Naval Propulsion

18

19 Actual Major CooperationPartners PETROBRAS – Brasil – 2002 – Engines, vehiclesandfuels FINEP – Brasil – 2002 – Energyandvehicles UFPR – Brasil – Fuels UCSP – Peru – Fuels UTN – Argentina – Fuels FRAUNHOFER – Germany – NDT IFP - France – 2007 – CFD INMETRO – Brasil – Biofuels

20 Actualand Future Projects VEHICLE EMISSIONS – THEMATIC NETWORK OF VEHICULAR DEVELOPMENT - PETROBRAS ENGINE EMISSIONS - THEMATIC NETWORK OF NATURAL GAS - PETROBRAS ENGINE DYNAMOMETER – CNPq – WEG FLEX SI DI – PSA HCCI eDIESELGAS - BOSCH HYBRID VEHICLES – LIGHT DIESEL - ETHANOL – BNDES – BOSCH ETHANOL - CI Engines –....

21 LABORATORIO DE ENGENHARIA VEICULAR Sergio L. Braga Conversão de Veículos Equipados com Motores de Combustão Interna para Veículos Elétricos Híbridos Plug In LEV Rio de Janeiro, RJ Novembro, 2010

22 Porque HÍBRIDO? 1)O Veículo do futuro será ELÉTRICO. Eficiência (Regeneração, transmissão...) Custo do km rodado Segurança Controle (Freio, estabilidade, aceleração...) EMISSÕES 2)As baterias ainda não estão suficientemente desenvolvidas. Peso Autonomia Descarte Tempo de reabastecimento O HÍBRIDO é a forma mais lógica de transição

23 Como seriao HÍBRIDO? 1)Tração elétrica nas quatro rodas 2)Baterias em quantidade suficiente para 40 km. Autonomia a ser confirmada. 3)Grupo gerador de pequeno porte, operando em ponto de eficiência ótima. Abastecimento rápido Melhor eficiência termodinâmica Menor custo por km Emissões reduzidas Menor peso que o elétrico AUTONOMIA No futuro, troca-se o gerador por baterias evoluídas VERSÃO 1

24 Como seria HÍBRIDO? VERSÃO 2 1.Tração elétrica nas rodas traseiras COM MOTOR CENTRAL. 1.Grupo gerador com motor menor do que o convencional. 2.Baterias em quantidade suficiente para 40 km. Autonomia a ser confirmada.

25 Como seria HÍBRIDO? VERSÃO 3 1.Tração elétrica nas rodas traseiras COM MOTORES INDIVIDUAIS. 1.Grupo gerador com motor de pequeno porte 2.Baterias em quantidade suficiente para 40 km. Autonomia a ser confirmada.

26 Como seria HÍBRIDO? VERSÃO 4 1.Tração elétrica nas rodas traseiras COM MOTOR CENTRAL. 1.Motor dianteiro de pequeno porte 2.Baterias em quantidade suficiente para 40 km. Autonomia a ser confirmada.

27 Como seria HÍBRIDO? VERSÃO 5 1.Tração elétrica nas rodas traseiras COM MOTORES INDIVIDUAIS. 1.Motor dianteiro de pequeno porte 2.Baterias em quantidade suficiente para 40 km. Autonomia a ser confirmada.

28 Desafios Desenvolver sistema de tração com mínimas perdas mecânicas. Projetar componentes necessários à conversão dos veículos. Instalar grupo gerador. Desenvolver a plataforma eletrônica. Otimizar controle e gerenciamento de energia. Avaliação técnico-econômica.

29 RodaElétrica

30 PropostaComplementar Transformar o RIO DE JANEIRO na primeira capital da América Latina dotada de veículos híbridos e rede elétrica de abastecimento. Esta proposta visa: Converter veículos de série em parceria com montadoras Criar protótipos de pontos de abastecimento residencial, comercial e público

31 PropostaComplementar Possíveis Parceiros GOVERNOS PUC-Rio LIGHT, AMPLA.... BNDES FABRICANTES DE COMPONENTES ELÉTRICOS – MOTORES, BATERIAS ETC MONTADORAS EM GERAL EMPRESAS DE ENERGIA

32 Desafios Reunir todos os parceiros necessários. Levantar os recursos, neste caso bem superiores do que o projeto original.

33 PRIUS PLUG IN

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35 PONTOS DE ABASTECIMENTO

36 LEV - INMETRO

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38 Sergio L. Braga


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