Edição Outubro 2018

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Tema do Mês:
A eletrificação em massa vai começar …
A revolução já começou e o palco escolhido foi Estocolmo, capital da Suécia, aproveitando o evento de conversas informais, estilo TEDx, já conhecido como Me Convention.
O local não foi escolhido à sorte mas sim devido a uma forte simbologia que paira no ar daqueles países no norte da Europa. Segundo o Bloomberg Innovation Index, a suécia é secretamente um guru de tecnologia na Europa que apenas fica atrás da Coreia do Sul a nível mundial em termos de inovação. Engane-se quem pensa que apenas tem mobiliário de design (IKEA), música intemporal (ABBA) ou as conhecidas almôndegas, falamos de um povo que está de mente e braços abertos para toda esta vaga de digitalização revelando-se uma forte concorrente de Silicon Valley.
Estaríamos a mentir se disséssemos que o novo modelo (EQC) completamente elétrico da Daimler AG é o primeiro filho, pois no passados temos um historial, ainda relevante, de veículos elétricos, mas sempre frutos de parcerias. Entre outros, temos o Classe B elétrico (242) criado em parceria com a Tesla e os Smart's ED (451 e 453) em parceria com a Renault . Contudo, este é o primeiro criado pela Mercedes-Benz sem qualquer "casamento" e que apresenta, finalmente, números que podem ser dignos do tempo em que vivemos. Sendo assim, a Daimler decidiu cria uma submarca que vai englobar todos os veículos com algum tipo de eletrificação, EQ Power (híbridos) e apenas EQ para os totalmente elétricos. Esta marca criada na base de qualidades como a emoção e a inteligência tem como objetivo oferecer ao cliente um ecossistema de produtos, serviços, tecnologias e inovações ligadas à eletrificação da marca mãe, proporcionando uma experiência completamente renovada e inovadora.
Visto estarmos a falar de uma nova geração de veículos podemos tentar subdividir em componentes chave para mais facilmente perceber o seu funcionamento:
  1. Bateria/s de iões de lítio  
  2. Motor Elétrico/ Tecnologia Híbrida 
  3. Sistema de Transmissão
  4. Carregador Interno
  5. Eletrónica de Potência 
  6. Tomada de Carregamento e tipo de cabos
 
1. Bateria(s) de iões de lítio 

O coração do EQC, e de qualquer veículo elétrico, é a bateria de iões de lítio que armazena a energia necessária para a deslocação. Como já tivemos a oportunidade de explicar, a bateria funciona com a movimentação de eletrões, neste caso os iões de lítio viajam do elétrodo negativo para o positivo durante a descarga e vice versa durante o carregamento.
Dois fatores importantes quando falamos de uma bateria são a autonomia e a performance que estão diretamente ligadas à capacidade da bateria. A capacidade do novo EQC é de 80kWh com uma potência de 300kW resultando numa autonomia de 450Km (NEDC). As mesmas são fabricadas pela subsidiária da Daimler AG, ACCUMOTIVE.
As baterias são compostas por dois módulos de 48 células e quatro módulos de 72 células, perfazendo 408V totais e pesam por volta dos 650Kg.

As baterias são arrefecidas com líquido refrigerante para se manterem a temperaturas ideias. No caso de condições extremas de frio, um aquecedor adicional (PTC) é acionado para manter a temperatura de operação dentro dos valores pretendidos.

O EQC tem uma bateria bastante mais complexa e potente comparativamente com os híbridos da marca e por isso outras regras relativamente à garantia da mesma. A garantia é então de 8 anos desde a entrega do veículo/desde o primeiro registo ou então até uma rodagem de 160 mil Km - dependendo sempre aquele que chegar primeiro. Este certificado é aplicado para defeitos de fábrica ou se a capacidade da bateria descer abaixo dos 70% do valor original.
 

As baterias de lítio tem de satisfazer vários requisitos:
 
  1. Maior quantidade de energia com o menor peso possível (densidade de energia - Wh/kg);
  2. Maior performance com o menor peso possível (densidade de potência W/kg);
  3. Alta performance;
  4. Vida útil longa;
  5. Alta resistência à fadiga (baixo desgaste com frequentes cargas e descargas);
  6. Baixa capacidade de auto-descarga - fenómeno que acontece quando reações químicas internas reduzem a carga armazenada sem qualquer conexão entre elétrodos. A rapidez desta auto-descarga depende do estado de carga, corrente de carga e temperatura;
  7. Sem efeito memória - mais conhecido por "baterias viciadas" que acontece quando existe um descuido no carregamento e as mesmas apresentam uma capacidade de carga cada vez menor. Este efeito é devido a modificações químicas sofridas pelos materiais (formação de cristais) impedindo uma eficiência máxima;
  8. Baixo custo (€/kWh).
 
2. Motor Elétrico/ Tecnologia Híbrida 
 
O novo membro ecológico utiliza uma configuração completamente diferente do que estamos habituados a ver nos veículos de combustão interna normais. A utilização de um motor elétrico em cada eixo dá-lhe características de um veículo de tração integral. 
Para reduzir o consumo de energia e aumentar a dinâmica de condução o motor frontal é otimizado para cargas médias e baixas enquanto o motor traseiro é mais virado para a dinâmica, prevendo um cordeiro quando quisermos fazer boas médias mas uma verdadeira gazela quando tivermos cheios de presa.

Os dois motores assíncronos funcionam em dois modos distintos, como motor e como alternador. Deste modo enquanto motor funciona como impulsionador do movimento e enquanto alternador, durante descidas/vela/travagens, para recuperar energia que vai ser armazenada na bateria.

Os motores geram um output de 300kW com um binário máximo de 765Nm e como sabemos estes valores estão disponível desde o primeiro momento de arranque o que proporciona uma particularmente potente e continua aceleração (0-100Km/h em 5,1 segundos). A velocidade máxima pensamos que seja limitada nos 180Km/h.
O EQC vai ter 5 modos de condução que estão diretamente ligados ao tipo de recuperação:
  1. D Auto (ECO Assist, definição por defeito) - condução em modo normal
  2. D + (coasting) - Deve ser utilizada para quando a recuperação não é o mais importante mas sim não se perder a inércia do veículo.
  3. D (baixa recuperação) - Aqui começamos a perceber o poder de recuperação do motor/alternador e a inércia que implica a recuperação. Até 0.6 m/s2
  4. D - (média recuperação) - A travagem é sentida assim que se tira o pé do acelerador. Até 1.7 m/s2
  5. D - - (alta recuperação) - Pode ser comparada a uma condução de apenas um pedal, consoante o levantar do acelerador o veículo começa logo a travar/regenerar, podendo quase ignorar o pedal do travão. Até 2.5 m/s2
(Estes modos não devem ser confundidos com o Dynamic Select que também vai fazer parte do EQC).
 
3. Sistema de Transmissão
 
Estando habituados a que os veículos tenham uma caixa de velocidade pode parecer um bocado estranho que se diga que o EQC, quis ser diferente, e não tem. Os motores eléctricos presentes estão ligados directamente as rodas por meio de um diferencial de relação única/fixa (como já conhecemos no Smart EQ). Para já o caminho vai ser este apesar de vermos um grande debate na Formula E com as equipas a escolher vários tipos de configuração desde uma a três velocidades.
Na imagem é apresentado o motor do SLS E-Cell que mostra bem que a saída de potencia do motor elétrico sai diretamente para as rodas sem passar por nenhuma caixa de velocidades. No video no final do artigo poderão encontrar uma explicação visual do caso do EQC.
 
4. Carregador interno
 
Mais conhecido por carregador, onde o proprietário coloca o cabo de carregamento, é o dispositivo electrónico responsável pelo carregamento da bateria de iões de lítio através de qualquer ponto de carregamento ou de uma simples tomada elétrica.

O carregador tem uma capacidade de 7.4kW o que para já nos parece bastante pouco, pois já temos um carregador de 22kW no Smart EQ. Este valor vai deixar um bocado a desejar relativamente ao tempo de carregamento. 

Este equipamento tem três tarefas chave:

 - Converter a corrente alternada que circula na rede elétrica para corrente continua compatível com a bateria. Isto é, como se traduzisse a língua do sistema elétrico de energia para uma linguagem que a bateria perceba.
- Regulação de potência, para que não existam sobrecargas durante todo o processo e que nenhum componente elétrico/electrónico sofra com essa adversidade.
- Limitação de potência, colocando um "teto" na energia que entra. É normalmente neste campo que o utilizador não percebe que o carregamento está limitado pelo veículo e não pelo posto de carregamento. 
 
5. Eletrotécnica de potência
 
Para um motor elétrico de corrente alternada trifásica em alta tensão trabalhar numa rede de alta tensão de corrente continua são precisos vários elementos de eletrónica de potência para o bom funcionamento. O principal é um conversor DC/AC que permite a conversão de energia para o modo correto de funcionamento. Vamos tentar perceber melhor esta questão do conversor...

No caso de o utilizador estar a solicitar potência para andar, a energia vai sair da bateria (corrente contínua ou DC ou direct current) e vai ter de passar obrigatoriamente pelo conversor que vai transformar essa corrente em corrente alternada (AC ou alternated current) que é preciso para fazer movimentar o motor.

No caso de o utilizador estar a descer uma colina ou mesmo sem acelerar numa estrada, o motor elétrico vai funcionar como alternador, gerando corrente alternada que pode ser armazenada na bateria para ser usada mais tarde. Mas mais uma vez temos um problema, este tipo não é compatível com a bateria e por isso tem de ser convertida em corrente contínua, pelo conversor.

Devido a esta correria de energia de um lado para o outro o sistema aquece e tem de ser arrefecido por um sistema fechado de liquido refrigerante que assegura o bom funcionamento do sistema e a correta temperatura de trabalho (este sistema faz parte do circuito de baixa temperatura, independente do circuito que arrefece a bateria diretamente).
 
6. Tomada de Carregamento e tipo de cabos
 
A tomada de carregamento é um standard Europeu é independentemente do modelo da Mercedes-Benz ou de outro fabricante e por isso o utilizador não se tem de preocupar em que a sua tomada não seja compatível com as estações de carregamento publicas em qualquer país europeu (para os mais curiosos - IEC 61851 Type 2). 

Os cabos, no caso dos domésticos, tem integrado um sensor de corrente residual que significa que é um equipamento fiável e seguro para qualquer tipo de utilização, garantindo que mesmo que não perceba nada de eletricidade não vai estragar nada em casa!

No caso do EQC este já vem preparado com a ultima geração de tecnologia de carregamento. Esta pronto para carregamentos domésticos, públicos e rápidos.

No futuro espera-se que o carregamento seja feito sem fios, por indução eletromagnética, mas ainda é uma tecnologia em desenvolvimento. 

Como já falamos no capitulo do carregador interno, a sua capacidade é de 7.4kW, o que limita muito o carregamento. Isto quer dizer que mesmo que mesmo que um posto de carregamento publico possa disponibilizar 100kW o EQC só vai conseguir absorver 7.4kW. Este problema só pode ser contornado pelo carregamento rápido, mas aqui surgem algumas dúvidas que vamos tentar desmistificar...

A diferença entre o carregamento rápido e o "normal" é mais uma vez o tipo de corrente que temos disponível. Como já falamos, a bateria só aceita corrente continua, mas os postos de carregamento domésticos ou públicos muitas vezes são de corrente alternada (o que justifica pois é o que usamos no nosso dia-a-dia). Devido a isso, o carregador interno, do veículo, tem incorporado um conversor AC/DC que faz a tal "tradução de língua".
No caso dos postos de carregamento rápido, os mesmos tem incorporado um conversor igual, podendo disponibilizar diretamente a corrente continua que a bateria precisa e por isso não tem de esperar pela conversão, diminuindo drasticamente o tempo de espera. 

Podemos concluir que realmente o mundo não para de nos surpreender com novas inovações e tecnologias preparadas para o futuro. A Mercedes-Benz está numa era muito boa e na crista da onda desta competição que é o ramo automóvel. Vamos esperar para ver quais serão as próximas cartas a serem jogadas. A nossa opinião é que o fuel cell (hidrogénio) também vai ter o seu momento alto num futuro próximo, mas vamos ter de esperar para ver...

Sabias que ...

Este ano o salão automóvel vai ser em Paris, entre 4 e 14 de Outubro, e as novidades vão ser muitas, apesar de o grande trunfo já ter sido apresentado em Estocolmo (EQC).
Esperamos a apresentação de dois novos modelos (B e GLE) e pelo menos uma nova motorização (A35 AMG).

Será que estávamos errados quando na publicação de Março dissemos que o modelo (A35) poderia vir com uma versão híbrida? Será que o B já virá com o MBUX e com todos os assistentes à condução que conhecemos? e o GLE, será que terá um novo interior e renovadas tecnologias off-road?

Vamos estar atentos a todas as novidades...
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