Projeto control-e:
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2021-12
Autores
Loesch, Bruna Ramos
David, Caetano Guarreschi
Avi, Eduardo Ribeiro de Oliveira
Feliciano, Henrique Naim Finianos
Gabriel, Lucas de Abreu
Assis, Lucius Cavalcante de
Costa, Marcos Dias
Franco, Matheus Amorim
Lamas, Nuno Lage
David, Caetano Guarreschi
Avi, Eduardo Ribeiro de Oliveira
Feliciano, Henrique Naim Finianos
Gabriel, Lucas de Abreu
Assis, Lucius Cavalcante de
Costa, Marcos Dias
Franco, Matheus Amorim
Lamas, Nuno Lage
Orientador
Delatore, Fabio
Periódico
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Texto completo (DOI)
Palavras-chave
baterias,eletrificação,ônibus elétrico,vida útil,battery cells,electrification,electric busses,life length
Resumo
A crescente demanda da eletrificação em automóveis traz consequências e impactos para a malha automotiva do mundo como um todo, sendo uma das principais o consequente aumento de número de células produzidas para a montagem dos módulos e conjuntos de baterias em veículos elétricos. Tais componentes demandam uma grande quantidade de energia para produção, a depender dos materiais utilizados para catodo, anodo e eletrólitos, sendo outro fator problemático o descarte das mesmas células, uma vez que a reciclagem em si demanda uma série de processos específicos. Tal descarte é ainda decorrente da degradação das células (perda da capacidade de armazenamento de energia), que é comprovadamente acelerado em altas temperaturas. Desta forma, o projeto Control-e desenvolve um sistema completo de arrefecimento para baterias em ônibus elétricos, de forma a limitar a temperatura máxima de funcionamento das células em 40 °C e, de acordo com os modelos veicular, dinâmico e de uso propostos, uma vida útil entre 12 e 14 anos (delimitada pela perda de até 20% da capacidade de armazenamento de energia), para uma aplicação urbana, contemplando ainda a recarga em tempo de uma hora, fator ainda delimitante para a viabilização da eletrificação em si. Entende-se, portanto, que através da extensão da vida útil para as células, a utilização de veículos elétricos é motivada, uma vez que se reduz a frequência de intervalos de troca das células e incentiva-se o uso póstumo à aplicação veicular, como para aplicação doméstica e/ou industrial, em que o peso do conjunto não é um fator limitante.
The growing demand for electrification in road vehicles brings consequences and impacts to the worldwide automotive grid as a whole. One of the main consequences is the growing number of electric cells produced for assembly of modules and packs in electric vehicles. These components demand a great amount of energy for production, depending on the cathode, anode and electrolite materials. One of the other problematic factor is the disposal of these same cells, since recycling demands a series of specific processes and problematics. The disposal is due to the degradation of cells (capacity loss for energy storage), which is proven to accelerate in high work and storage temperatures. Therefore, Control-e project develops a complete battery thermal management system for batteries in electric busses, in order to limit the max cell working temperature in 40 °C and, according to the vehicle, dynamic and use models proposed, obtain a life length between 12 and 14 cells (limited by the loss of up to 20 % of energy storage capacity) for urban application, beholding 1 hour for recharging the complete package, another limiting factor for electrification itself. Therefore, there is an understanding that the usage of electric vehicles is motivated through extending battery life, since the frequence of maintenance intervals for battery exchanging is reduced and the second life use for domestic or industrial application, where weight is not a limiting factor, is motivated.
The growing demand for electrification in road vehicles brings consequences and impacts to the worldwide automotive grid as a whole. One of the main consequences is the growing number of electric cells produced for assembly of modules and packs in electric vehicles. These components demand a great amount of energy for production, depending on the cathode, anode and electrolite materials. One of the other problematic factor is the disposal of these same cells, since recycling demands a series of specific processes and problematics. The disposal is due to the degradation of cells (capacity loss for energy storage), which is proven to accelerate in high work and storage temperatures. Therefore, Control-e project develops a complete battery thermal management system for batteries in electric busses, in order to limit the max cell working temperature in 40 °C and, according to the vehicle, dynamic and use models proposed, obtain a life length between 12 and 14 cells (limited by the loss of up to 20 % of energy storage capacity) for urban application, beholding 1 hour for recharging the complete package, another limiting factor for electrification itself. Therefore, there is an understanding that the usage of electric vehicles is motivated through extending battery life, since the frequence of maintenance intervals for battery exchanging is reduced and the second life use for domestic or industrial application, where weight is not a limiting factor, is motivated.