Um pouco sobre a conversão de veículos elétricos

Sou associado da lista de veículos elétricos do Google, e lá descobri um site que tinha muitas coisas interessantíssimas, selecionei e publico abaixo, o site original é do Alfredo da lista e vocês podem acessar o site diretemente através deste link.

O que mais gostei foi na simplicidade das informações, e acho complemente relevante colocar isto aqui.

Abaixo na figura podemos todos os itens que eu já comentei com a devida disposição no veículo elétrico.

Percebam que a adaptação é bem mínima, apesar de ser um pouquinho trabalhosa.

Agora abaixo tem uma fotos dos principais componentes instalados.

Segundo a figura, observem:

Potbox: É o acelerador/potenciômetro.

DC/DC Converter: é o conversor DC – DC, isto é converte a tensão das baterias que o motor exige (72V ou mais) para os componentes eletrônicos do carrro que são os 12V. Deste modo não há a necessidade de deixar uma bateria exclusiva para este fim no veículo elétrico.

Contactor: é um dispostivo eletro-magnético para acionamento do motor.

Motor: na figura é o local destinado a instalação do motor.

Agora abaixo é uma figura muito interessante que é o circuito típico de instalação.

A maioria destas informações agradeço a pesquisa do Alfredo e para mais detalhes acessem o site dele, que é este aqui.

Abraços!

Oficina Mecânica Parceira

Ainda voltando um pouco com meu planejamento, percebo que terei alguma dificuldade nas etapas de retirar o motor, o tanque de combustível e algumas peças para realizar a adaptação do meu veículo.

Pensando nisto estou propondo que alguma oficina mecânica que estiver interessada no projeto me ajude com a parte mecânica, podemos aproveitar o know-how tanto para oficina para fazer futuras conversões quanto para mim, para de fato contruir meu carro e eu poder contribuir com minha experiência na área de eletrônica.

Se alguém ter alguma oficina mecânica na região do ABC, mais próximo de São Caetano pode me enviar um e-mail para discutirmos este projeto.

Um grande abraço!

O Meu Planejamento

Bom, ao entrar em contato mais próximo com esse mundo de carro elétrico é impossível um engenheiro ou qualquer outra pessoa que goste de criar não se sinta contagiado… Mas depois da fase do contágio, isto é, da motivação e entusiasmo temos que fazer as contas para saber se isso dará certo mesmo para os meus propósitos.

O carro elétrico para mim servirá para eu ir e voltar do trabalho, isto são aproximadamente 45 Km/dia, e então necessito ter uma autonomia ajustada a este consumo.

Pesquisando as baterias descobri com a ajuda de alguns colegas da lista de e-mails de VE do Google, que as baterias automtivas tracionárias quando utilizadas até o final da carga ou próximo dela estão sujeitos a uma vida útil de 1 ano!!! Isso é muito pouco tempo devido ao alto custo desse conjunto de bateria, então devo focar em um conjunto de baterias que aguente os 45Km/dia e que não degrade tão rapidamente.

A idéia, inclusive da lista, que vou pesquisar agora são as baterias náuticas, pois elas tem suporte ao ciclo de descarga profundo e isto é perfeito par ao meu projeto.

Meu carro elétrico deverá ficar pronto creio que no ano que vem, vou me esforçar para comprar as peças este ano, se tudo der certo estou na lista de espera das peças usadas do Supermini Elétrico do Luciano, e então para o próximo ano começo a comprar o carro e as baterias para terminar.

Além disso precisarei adaptar uma tomada para minha garagem no meu apartamento, e vou colocar uma tomada externa industrial onde os pluges de contato só encaixem no cabo de recargar que eu fizer para evitar que qualquer condômino utilize da minha preciosa energia.

Então vamos a um “to do list”:

1-Esquemas Elétricos (meados de 2009);

2-Motor e controlador (até o final de 2009);

3-Conjunto de baterias (início de 2010);

4-Veículo Supermini (início de 2010);

5-Conclusão do projeto (até meados de 2010).

Espero concluir tudo antes, mas pelo menos tenho que ter um PLANO A!

E neste meio tempo espero colher experiência do grupo do Elifas Gurgel para aprender mais em meu projeto.

Por hoje é só!

Um grande abraço para todos!!!

Os Contatores

Outros componentes deverão ser utilizados na construção da adaptação do carro elétrico, já falamos do motor elétrico, do controlador, do acelerador e agora vou falar dos outros componentes igualmente importantes.

Talvez alguns já tenham ouvido falar nos Contatores, esses dispositivos nada mais são do que chaves eletromecânicas, isto por que devido a alta corrente que são suportados necessitam deste tipo de comutação, seu funcionamento se assemelha com relés, porém os relés trabalham com tensões e corrente mais reduzidos.

O componente é importante pois a inteligência de ativar o motor e desativá-lo principalmente em decorrência de algum problema é do controlador, e como a chave liga ou desliga devido a uma pequena tensão na bobina do contator ele torna um componente útil principalmente para ser desativado em situações de emergências.

Por hoje é só!

Amanhã veremos mais!

Abraços!

O Acelerador

Bom, outra parte que devemos nos atentar em nosso carro elétrico é o acelerador. Mas não é nenhuma coisa muito complicada, pelo contrário, é a mais fácil eu acredito.

Basicamente temos que ter um potenciômetro ligado ao cabo do acelerador, e este (potenciômetro) ligado ao controlador.

Ainda não vi um acelerador no Brasil que eu imagino, dos moldes que vendem nos EUA. Pretendo pesquisar um pouco nas lojas que dão manutenção em automóveis elétricos, principalmente dos de golf, quem saiba eu encontro algo.

Veja abaixo a foto do potenciômetro acelerador:

Por hoje é só… Amanhã continuamos!

Abraços!

O Motor

Partindo de uma específicação mínima de menor complexidade, isto é, um motor que se alimente das baterias, logo tem que ser de corrente contínua (DC) e que tenha o mínimo de força para tracionar nosso pequeno Gurgel, estou falando de 10 HP  ou  7456 W, eventualmente teremos picos de até 40HP ou 29900 W.

Infelizmente é muito difícil achar um motor nestas condições no Brasil, mesmo recorrendo a pesquisas de um carro elétrico da Gurgel, o Itaipu, ele utilizou um motor Villares, procurei na internet e não achei nada de Villares em motores elétricos, somente aço.

Fiz alguns contatos desde o início da semana e ainda não obtive um retorno, encaro isso infelizmente como um plano B, o plano A, é mesmo importar dos EUA.

Existem várias empresas nos EUA que vendem esses motores, como o investimento é alto, escolhi uma empresa onde outras pessoas já compraram que é a Electric Vehicles USA, o motor que possue melhor custo benefício é o seguinte:

Motor D&D ES-15A-6 48-72 VDC 10hp single-shaft

• 48-72VDC (can be used up to 120 Volts)
• 10 horsepower (10 HP)
  
• 7/8″ single-shaft
• base/face-mounted 6.7″ Diameter (17 cm)
• 12.28″ Long (31,2 cm)
• 40 horsepower peak (40HP Pico)
• Actual Weight: 62 lbs (28,1 Kg)

Esse motor sai pela bagatela de US$ 809,00, convertendo em reais a R$ 2,20 dará R$ 1779,8 calculando os impostos 60% ficará por R$ 2847,68, e olhe que o imposto de importação é incidido no valor da compar mais o frente. Calculando que o frete ficará por volta de US$ 150,00, teremos o custo total da compra de US$ 959,00, em reais com impostos R$3375,68.

Um pouco salgado, não?

Ainda quero realizar umas incursões em ferro-velhos industriais, quem sabe acho alguma raridade?

As Baterias

Um dos componentes mais caros são as baterias, e é crucial escolher uma que não seja tão cara e que oferece uma boa autonomia ao veículo.

Pesquisando um pouco, descobri que existem baterias específicas para carros elétricos, são as baterias tracionárias.

Pesquisei na Moura, e existem alguns modelos abaixo, verifiquei inclusive o preço com uma distribuidora para ter idéia de quanto irei gastar.

Código Bateria	Tensão Nominal V	Capacidade Nominal Ah(20h)|Ah(5h)		Reserva Capacidade (min)*	Dimensões Nominais (mm) Compr   |   Larg   |   Altura			Peso Nominal Kg	Tipo Terminal
6ML225	6	225	185	115	261	178	267	29,1	UT
6ML235	6	235	195	125	261	178	267	30,0	UT
6ML245	6	245	209	145	261	178	302	33,2	UT
6ML325	6	325	280	196	311	168	362	47,7	UT
6ML350	6	350	285	210	311	178	410	52,3	UT
6ML370	6	370	320	225	311	178	410	54,5	UT
8ML165	8	165	146	85	261	181	283	29,5	UT
12ML85	12	85	70	140	283	172	248	21,8	M
12ML115	12	115	90	170	330	172	248	24,5	M
12ML140	12	140	110	200	333	178	262	30,5	M1
12ML210	12	210	175	110	391	178	359	59,1	UT

O meu foco foram as 3 últimas, pois oferecem maior AH (Ampére Hora) que seria uma medida equivalente a quantidade de carga diretamente ligada a autonomia.

Pasmem, a 12ML115 custa R$ 788,98, a 12ML140 custa R$ 1112,09 e a 12ML210 (a preferida) custa R$ 2246,00.

Vou tentar planejar com a 12ML115 mesmo, pois é mais acessível, no futuro a idéia é substituir por baterias de Lítio, já que é para gastar bastante tentarei gastar nas baterias mais modernas.

Tentarei pesquisar com outros fabricantes de menor expressão, como Tudor, Ajax e outras para saber se elas oferecem um preço mais acessível

Até a próxima!

Escolha do Carro Elétrico

Antes de começar o projeto, devemos escolher qual carro iremos adaptar, pois dependendo do modelo teremos que comprar peças específicas para suprir a ausência do motor de combustão.

Não sei se muitos conhecem, mas já existem carros elétricos genuínamente brasileiros e também feitos em casa, vou citar dois exemplos, das quais me inspiraram a criar o meu.

Ambos exemplos foram feitos com carros da Gurgel, um foi com o Supermini e o outro com o BR-800. Os carros são bem parecidos, compactos e pequenos, e mostram pouca complexidade na conversão, simplesmente é retirar o motor.

Abaixo tem o site de cada um deles para vocês terem uma idéia de como ficaram e até se contagiarem também.

Supermini Elétrico

BR-800 Elétrico

Os carros da Gurgel possuem uma vantagem de serem extremamente leves e simples de alteraram, pois não existem injeção eletrônica nem outras partes mais complexas. Aliás a simplicidade na manutenção foi objetivo do sr. Gurgel, uma pena o país ter aberto os portos (leia-se liberalização de taxas de comércio exterior) justo no auge da empresa nacional, mas vamos deixar essa discussão para uma outra hora, depois faço um post sobre a história da Gurgel.

Para o meu carro, estou na dúvida entre o BR-800, Supermini e o Ford KA, talvez a última opção torne o projeto um pouco mais complexo e creio que vou tentar realizar a conversão primeiramente em um carro da Gurgel para aprendizado, depois parto para um carro mais moderno e com mais conforto.

O Supermini é um carro compacto, e perfeitamente adpatável a eletricidade conforme os exemplos anteriores.

Ele é um carro extremamente cmopacto, há um espaço que apesar de reduzido no motor, permite um melhor aproveitamento.

No porta-malas há um espaço razoável para acomodar as baterias.

Um item que gostei muito foi o painél, pois dá para substituir alguns controles que não tem muita utilidade por medidores de tensão (Volts) e corrente (Ampéres) que será, respectivamente, nosso combustível e RPM.

FICHA TECNICA GURGEL SUPERMINI 1992
Anos de fabricação	1992 a 1994
Motor	dianteiro, 2 cilindros horizontais contrapostos de liga leve, refrigerado a água, um carburador de corpo simples
Cilindrada	792 cm3
Diâmetro x curso	85,5 x 69 mm
Potência	36 cv 5.500 rpm
Torque	6,6 mkgf a 2.500 rpm
Câmbio	manual, de 4 marchas, tração traseira por eixo cardã e diferencial
Carroceria	estrutura espacial de tubos de aço e carroceria de fibra de vidro, 2 portas, 4 lugares
Suspensões	Dianteira: independente, com molas helicoidais e amortecedores telescópicos de dupla ação
	Traseira: eixo rígido com molas semi-elipticas longitudinais e amortecedores telescópicos
Freios	disco na dianteira e tambor na traseira
Direção	mecânica, tipo pinhão e cremalheira
Rodas e pneus	aço estampado, aro 13; 145 SR
Dimensões	comprimento, 319 cm; largura, 150 cm; altura, 146 cm; entreeixos, 200 cm
Tanque de combustível	40 litros
Peso	645 kg

O BR-800 segue a mesma linha de compacto, com algumas ligeiras diferenças.

Gostei do compartimento do estepe do BR-800, pois daria um compartimento perfeito para as baterias. Quanto ao painel achei poucos lugares para encaixarmos os medidores específicos, como citei acima.

Sobretudo, o BR-800 tende a ser um carro mais antigo comparado ao Supermini, claro que é pura estética mesmo, pois ambos tem o mesmo motor, e basicamente as mesmas especificações.

FICHA TECNICA GURGEL BR-800 1991
Anos de fabricação	1989 a 1991
Motor	dianteiro, 2 cilindros contrapostos, refrigerado a água, um carburador de corpo simples
Cilindrada	792 cm3
Diâmetro x curso	85,5 x 69 mm
Potência	33 cv 5.000 rpm
Torque	5,8 mkgf a 2.000 rpm
Câmbio	manual, de 4 marchas, tração traseira por eixo cardã e diferencial
Carroceria	estrutura espacial de tubos de aço e carroceria de fibra de vidro, 2 portas, 4 lugares
Suspensões	Dianteira: independente, com molas helicoidais e amortecedores telescópicos de dupla ação
	Traseira: eixo rígido com molas semi-elipticas longitudinais e amortecedores telescópicos
Freios	disco na dianteira e tambor na traseira
Direção	mecânica, tipo pinhão e cremalheira
Rodas e pneus	aço estampado, aro 13; 145 SR
Dimensões	comprimento, 319 cm; largura, 147 cm; altura, 148 cm; entreeixos, 190 cm
Tanque de combustível	40 litros
Peso	650 kg

Fazendo uma rápida pesquisa na internet, obtive um dado importante da comparação dos carros acima, com outro candidato, o Ford KA, que é potência, enquanto os carros da Gurgel acima têm potência em torno de 30 HP o Ford Ka apresenta 51 HP. Quanto mais potente o motor, mas demandará um motor mais caro e um conjunto de baterias maior, ocasionando um dos grandes males do carro elétrico: sua autonomia.

Vamos nos concentrar mesmo nos carros da Gurgel, pois temos a nosso favor, um carro simples, um carro antigo onde o IPVA é bem reduzido, e o mais importante, é manter vivo a lembrança de um carro nacional e de uma marca que esteve a frente do seu tempo.

As informações dos carros acima retirei de um site excelente sobre Gurgel, este aqui http://www.gurgel800.com.br/.

Um abraço!! Amanhã continuaremos!

Atualizado: Essa foto mostra onde fica o estepe do Supermini, fiquei devendo e agora achei. Com certeza é do projeto do Supermini Elétrico que havia já mencionado.

O que é preciso para ter um carro elétrico?

Um carro elétrico é bem simples, separando em grandes blocos, teremos:

1-Motor elétrico: propulsão do veículo. Devemos escolher bem esse item, pois além de ser um dos componentes mais caro é mais crucial no rendimento do automóvel;

2-Controlador de potência: este será responsável quando o motorista acelerar, transmitir maior velocidade ao motor, em outras palavras, controlar o motor ou a aceleração do veículo, de modo bem, mas bem resumido é ele que fará o carro acelerar e também a ajudar o carro converter a energia mecânica em elétrica acionando o motor para funcionar para este fim. Para quem não conhece, o motor elétrico é um conversor de energia, quando aplicamos corrente elétrica ele transforma a energia elétrica em cinética (movimento) da mesma forma que ao movimentá-lo, ele transformará a energia cinética em energia elétrica, e assim poderemos carregar as baterias;

3-Conversor DC-DC: para tornar o automóvel mais econômico, vamos retirar o conjunto alternador para carregar a bateria que server para a parte elétrica do carro tradicional, e com este conversor vamos converter a tensão do banco de baterias para a tensão de trabalho do conjunto elétrico do automóvel. Por exemplo, se tivermos um banco de baterias de 84V, teremos que ter um conversor DC-DC para 12v (84-12);

4-Conjunto de Baterias: o combústivel elétrico do nosso veículo;

Depois vamos escolher cada um desses componentes baseado no tipo de carro que escolhido e dependendo componentes e módulos adicionais.

Por hoje é só!

Abraços!

Inauguração!!!

Este blog foi criado especialmente para documentar todas as etapas da construção de um carro elétrico desde o princípio por uma pessoa aparentemente leiga em mecânica, porém com um conhecimento razoável em elétrica, visto que sou Engenheiro Elétrico.

A idéia do blog além de documentar é ensinar a qualquer pessoa a construir um carro elétrico.

Aparentemente todo o processo é bem simples e ao logo das postagens vou explicando passo-a-passo, indicando links interessantes.

Espero que aproveitem o blog e contribuiam com mais informações e novidades a respeito.

Abraços!