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Veículos elétricos: como funcionam?

Escrito por OPENCADD | Feb 19, 2024 1:29:43 PM

As vendas de veículos elétricos não param de crescer em todo o mundo e, no Brasil, não é diferente. Conforme dados da Secretaria Nacional de Trânsito (Senatran), a venda dos carros eletrificados cresceu mais de 23% em 2023.

Outros dados interessantes foram divulgados em uma reportagem do portal Olhar Digital. De acordo com a publicação, no mundo, mais de 9,4 milhões de carros eletrificados foram vendidos, sendo 6,5 milhões elétricos e 2,8 milhões híbridos.

Dessa forma, entre os veículos elétricos mais vendidos estão:

  • Tesla Modelo Y (121.258 unidades);
  • BYD Song Plus (63.800 unidades);
  • BYD Qin Plus (43.010 unidades). 

 

Continue lendo para saber mais sobre como esses carros funcionam, as novas tecnologias disponíveis no segmento e as soluções da OPENCADD!

Veículos eletrificados: entenda a diferença entre carros elétricos e carros híbridos

Os veículos eletrificados são aqueles que utilizam eletricidade, ao menos parcialmente, para a propulsão. Portanto, essa categoria abrange tanto os carros elétricos quanto os híbridos, que diferem significativamente em operação e tecnologia. Entenda:

Carros elétricos

Os carros ou veículos elétricos são movidos exclusivamente por motores elétricos, utilizando baterias para armazenar a energia necessária para a operação. 

Ou seja, eles são carregados a partir de fontes de energia externas, como postos de carregamento domésticos ou públicos. 

Assim, a ausência de um motor a combustão interna elimina a emissão de poluentes locais, tornando-os uma opção mais ecológica

A principal limitação dos carros elétricos reside na sua autonomia e na infraestrutura de carregamento ainda em expansão.

Carros híbridos

Os veículos ou carros híbridos, por outro lado, combinam um motor a combustão interna com um ou mais motores elétricos. 

Nesse contexto, eles podem armazenar energia elétrica recarregando as baterias por meio do motor a combustão ou a partir da regeneração de energia durante as frenagens. 

Existem várias configurações de veículos híbridos, incluindo:

  • Híbridos paralelos, em que ambos os motores podem impulsionar o veículo;
  • Híbridos plug-in, que permitem o carregamento da bateria via fontes externas e operam por distâncias limitadas como elétricos puros. 

 

Os carros híbridos oferecem uma redução no consumo de combustível e emissões em comparação com veículos inteiramente a combustão. Porém, dependem de parte do transporte por meio de combustíveis fósseis.

Entenda como funcionam os veículos elétricos

Os veículos elétricos funcionam a partir de um processo em que a eletricidade armazenada em baterias é convertida em movimento. Compreenda o processo:

Armazenamento de energia

A energia elétrica é armazenada em baterias de íons de lítio ou outras tecnologias avançadas.

Como explicamos, tais baterias são carregadas em estações de carregamento externas.

Conversão de energia

Quando o veículo é ligado, a energia elétrica das baterias é convertida em energia mecânica pelo motor elétrico. 

Diferentemente dos motores a combustão, os motores elétricos oferecem torque instantâneo, proporcionando aceleração rápida.

Transmissão de energia

A energia mecânica é transmitida às rodas do veículo, movendo-o para frente ou para trás.

Os veículos elétricos, geralmente, não requerem uma transmissão tradicional com múltiplas marchas, devido à ampla faixa de operação do motor elétrico.

Controle eletrônico

Um sistema de gerenciamento eletrônico regula o fluxo de energia entre as baterias e o motor, otimizando a eficiência e a performance do veículo.

Regeneração de energia

Durante a frenagem, muitos veículos elétricos são capazes de converter a energia cinética de volta em energia elétrica, recarregando parcialmente as baterias.

Tal processo resulta em uma operação eficiente, com zero emissões diretas de poluentes, oferecendo uma alternativa mais sustentável aos veículos a combustão interna.

Vantagens dos veículos elétricos para a sociedade

Sem dúvida, os veículos elétricos trazem benefícios significativos para a sociedade. Isso inclui a redução de emissões de gases poluentes e CO2, contribuindo para o combate às mudanças climáticas e melhoria da qualidade do ar. 

A eficiência energética superior e o uso de energia renovável diminuem a dependência de combustíveis fósseis. Além disso, oferecem menor custo operacional devido ao preço reduzido da eletricidade em comparação com combustíveis e manutenção simplificada. 

Os veículos elétricos também promovem um ambiente urbano mais silencioso e impulsionam avanços tecnológicos em baterias e sistemas de carregamento. Assim, reforçam o compromisso com a sustentabilidade e inovação para um futuro mais limpo.

MATLAB® e Simulink®: veja como essas tecnologias contribuem para o funcionamento dos veículos elétricos

O MATLAB® e o Simulink® são softwares essenciais que aceleram o desenvolvimento de veículos elétricos, facilitando a transição do conceito ao protótipo e à produção. 

Eles possibilitam a realização de simulações detalhadas e o dimensionamento de componentes-chave, como baterias e sistemas elétricos, antes da construção de protótipos físicos. Isso economiza tempo e recursos, minimizando a necessidade de múltiplos protótipos físicos. 

Com o MATLAB®, é possível implementar modelos digitais para simular e testar sistemas de gerenciamento de baterias, projetar sistemas elétricos complexos e antecipar possíveis falhas. 

Por sua vez, o Simulink® amplia essas capacidades, oferecendo um ambiente gráfico para modelagem e simulação de sistemas dinâmicos, o que é essencial para desenvolver algoritmos de controle eficientes. 

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