Veículos Híbridos

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RESUMO
Veículos híbridos elétricos são veículos que utilizam dois sistemas de propulsão, o primeiro sistema tem como fonte de energia um combustível derivado do petróleo ou etano que são armazenados em um reservatório, e como conversor o motor a combustão interna e o segundo sistema tem como fonte de energia a energia elétrica nesse caso o armazenamento é feito em baterias, e como conversor o motor elétrico. Este tipo de veículo visa utilizar o melhor de cada sistema fazendo com que o mesmo tenha um bom desempenho. Este trabalho tem como proposta a análise e viabilidade de conversão de veículos convencionais em veículos híbridos de configuração em paralelo aos sistemas originais, onde serão analisados os sistemas aplicados em veículos híbridos da atualidade, sugerindo uma possibilidade de atribuir tais sistemas aos veículos cujos proprietários preferem atualizar ao invés de substituir.
ABSTRACT
Hybrid electric vehicles are vehicles that use two propulsion systems, typically the first system has as a source of energy a petroleum-derived fuel or ethanol that are stored in a reservoir, and as the combustion engine converter internal and the second system has as a source of energy to electrical energy in that case is done in storage batteries, and how electrical motor converter. This type of vehicle aims to use the best of each system so that it has a good performance. This work has the proposal analysis and feasibility of converting conventional vehicles into hybrid vehicles in parallel with the original systems, where they will be analyzed the systems applied in hybrid vehicles today, suggesting a possibility of assigning such systems for vehicles whose owners prefer to update rather than replace.
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	13
	1.1	OBJETIVO GERAL	 14
	1.2	OBJETIVOS ESPECÍFICOS	 15
2	HISTÓRIA DOS VEÍCULOS HÍBRIDOS	 16
3	IMPACTOS AMBIENTAS GERADOS PELOS MCI	 19
	3.1	QUESTÕES AMBIENTAS	 20
4	CENÁRIO ATUAL DOS VEÍCULOS	 23
	4.1 TOPOLOGIA	 23
	4.2 BATERIAS	 25
5	VEÍCULOS HÍBRIDOS ELETRÍCOS	 27
	5.1 HÍBRIDOS SÉRIE	 29
	5.2 HÍBRIDO PARELELO	00
	5.3 HÍBRIDO SÉRIE PARALELO	00	5.4 HÍBRIDO COMPLEXO	00
	CONCLUSÃO	00
	REFERÊNCIAS	 39
1	INTRODUÇÃO
Com uma frota de veículos que em pouco tempo poderá estar ultrapassada a melhor solução seria o sucateamento ou a criação de dispositivos que permitam a hibridização?
Este trabalho pretende detalhar os dispositivos de hibridação com ênfase nos elétricos, comparando a viabilidade do ponto de vista econômico e ecológico desses equipamentos.
Segundo a ANFAVEA (Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores) em 2017 foram produzidos 728.691 veículos automotores de combustão interna no Brasil. Com a conscientização ambiental cada vez mais associada às inovações, aumentou a preocupação com a atual taxa de emissão de CO2 na atmosfera pelos veículos automotores. Desta forma, as montadoras, em cumprimento a determinados tratados ambientais, e já notando um despontamento transicional de mercado, cada vez mais investem em dispositivos que possivelmente substituirão os atuais motores veiculares de combustão interna. 
Em face dos problemas ecológicos gerados pelos veículos automotores de combustão interna, os dispositivos de hibridação, e/ou carros elétricos representando o gênero dos ecologicamente corretos estão cada vez mais se consolidando como tendência de mercado. 
Com maior aproveitamento do trabalho gerado pelos motores elétricos em comparação aos veículos convencionais, estudos estão sendo realizados para comprovar a viabilidade da inserção deste tipo de tecnologia.
 Este trabalho pretende comparar tecnologias empregadas nos veículos que já utilizam o sistema hibrido ou apenas elétrico, esclarecendo as vantagens e desvantagens desses sistemas, analisar parâmetros técnicos no qual se compara o motor a combustão com o elétrico, apontar a viabilidade econômica de transformar um veículo de combustão interna em hibrido.
1.2	Justificativa 
O Brasil conta hoje com uma frota de aproximadamente 97.5 milhões de veículos (DENATRAN, 2018) com uma participação mínima de veículos híbridos, e devido a essa grande diferença de percentual torna viável esse estudo de atualização dos veículos convencionais transformando-os em híbridos com o auxílio de um dispositivo sobreposto, contudo, justifica-se de uma maneira sócio ecológica e economicamente viável. 
A elaboração de tais dispositivos vem ao encontro de uma necessidade atual que certamente irá oferecer alternativas aos proprietários de veículos que não tenham a intenção de sua substituição, outra questão que pode favorecer este projeto é a possibilidade do uso das mesmas tecnologias empregadas nos novos veículos híbridos que estão sendo disponibilizados no mercado. 
Essa sugestão pode ser aplicada até mesmo aos fabricantes desses veículos, que podem receber tais dispositivos, favorecendo a preservação de muitas plataformas de fabricação evitando grandes investimentos em novas linhas de montagem possibilitando uma concorrência mais justa ao mercado e ao consumidor final.
	Em paralelo a essa transição atual que sugere o desenvolvimento de novas alternativas de geração e de fontes de energia renováveis em favor da substituição dos combustíveis fosseis que por sua vez a maior representação no aumento dos prejuízos econômicos e ambientais atrelados ao uso de veículos automotores. 
Em tempos em que a necessidade do uso de veículos se tornou indispensável a maioria da população essa preocupação não mais pode ser desconsiderada nem mesmo deixada para um segundo plano, sendo assim essa pesquisa tende a colaborar com a difusão de novas alternativas para tais questões.
1.3	Objetivo Geral
Avaliar os tipos de dispositivos aplicados aos veículos hibridos e eletricos a fim de comparar os resultados buscando definir o sistema mais adequado a nossa proposta, verificar tendências do mercado automotivo e as soluções alternativas para a adequação socio-ambiental e econômica. 
Comparar a eficiência e/ou autonomia dos motores eletricos veículares, levando em consideração o tempo médio entre abastecimento, apontando a viabilidade economica e o custo benefício de optar por um EV (Veículo Eletrico), considerando a taxa de emissão de gases poluentes emitidos pelos EV’s, cruzando informações e comparando com as taxas de emissões dos veículos de combustão interna (MCI).
1.4 Objetivos Específicos
Buscar e apresentar Informações sobre artigos sobre o tema, no intuito de adquirir embasamento técnico que permita comparar os diferentes sistemas de veículos elétricos e híbridos e definir o que mais se enquadra ao perfil dos consumidores.
Considerando algumas características fundamentais para a análise, iniciar estudos definindo os possíveis sistemas de motores elétricos e híbridos existentes, comparando-os entre si, afim de obtermos resultados como custo, eficiência, autonomia, peso, funcionalidade, etc.
2	HISTÓRIA DOS VEÍCULOS HÍBRIDOS 
O conceito de veículo híbrido elétrico é tão antigo quanto o de automóvel. Entretanto, o objetivo principal não foi para baixar o consumo de combustível, e sim para amparar o motor de combustão interna para abastecer um nível melhor de desempenho. No começo, a engenharia do MCI era menos desenvolvida que a engenharia do motor elétrico (EHSANI et al., 2005). 
Os veículos elétricos e os híbridos são alternativas reais que tem cada dia mais aceitação dos consumidores. Os Veículos elétricos são meios de transportes que utilizam eletricidade como combustível, tendo sua introdução no mercado muito antes dos veículos de combustão interna. Com sua reaparição nos dias atuais, os veículos elétricos vêm de encontro ao senário atual e resolve parte das grandes preocupações ambientais e econômicas sobre emissões de CO2 (MATULKA, 2014).
	O sistema transforma energia elétrica em mecânica, proporcionando torque e movimento aos veículos. Como uma particularidadeelétrica, os motores podem ser controlados precisamente, dispensando inúmeras marchas para atingir curvas de potência, os VE’s são mais leves, onde consequentemente consomem menos combustíveis por km rodado.
Considerando seu funcionamento tecnicamente simples, sua propulsão originada por motores elétricos, que alimentado através de Baterias armazenam cargas após abastecimento forçado, ou regenerados. Atingindo comumente 90% de sua eficiência durante toda sua gama de velocidade e potência, podem regenerar energia por intermédio da frenagem, converter energia cinética em energia elétrica, diminuindo o desgaste do sistema de frenagem. Este sistema é ideal para uso urbano, onde os freios são comumente solicitados (VASCONCELOS, 2015).
O primeiro veículo elétrico foi construído pelo francês Gustave Trouvé em 1881 (EHSANI et al., 2005). Era um triciclo que utilizava um motor DC e era alimentado por baterias chumbo-ácido. O veículo e o passageiro juntos pesavam aproximadamente 160Kg. 
Os primeiros modelos dos veículos híbridos foram exibidos no Salão de Paris de 1899. Foram desenvolvidos por Pieper de Liège da Bélgica, e pela fábrica Vendovelli and Prieslly Eletric Carriage da França, o primeiro a usar configuração em série derivado de um veículo elétrico puro. O modelo da Pieper, o primeiro a possuir arranque elétrico, possuía configuração híbrida paralela com um motor menor gasolina refrigerado a ar, sendo auxiliado por um ME (motor elétrico) alimentado por baterias de chumbo ácido. Se a potência fornecida pelo MCI (Motor a combustão interna) não for suficiente, o ME fornece potência adicional (WAKEFIELD, 1998). 
O professor Ferdinand Porsche, em 1900, revelou o Lohner Porsche que possuía os Mês nos cubos das rodas dianteiras. Posteriormente, apresentou nas quatro rodas junto com os freios, sendo o primeiro no mundo a ter este sistema (ENGELMAN, 2011). No ano de 1902, outro veículo produzido em série, pelo francês H.Krieger, com dois ME’s CC (corrente continua) independentes nas rodas dianteiras. Em 1903, o francês Camille Jenatzy apresentou o seu veículo híbrido no Salão de Paris, o carro possuía uma combinação de MCI a gasolina de 6 HP (horse power) com um ME de 14HP que poderia carregar as baterias ou ampara-lo (EHSANI et al., 2005). 
Em 1996, foi lançado um veículo elétrico que poderia mudar este cenário e colocar novamente os veículos elétricos nas ruas. A General Motors lançou o EV1, este veículo possuía um motor elétrico de aproximadamente 137CV, que era alimentado por baterias de chumbo-ácido, possuía autonomia de 90 a 150Km dependendo do seu uso, com desempenho de 0 a 100Km/h era próximo de 9 segundos, e a velocidade máxima era limitada em 130Km/h, carregava somente o motorista e um passageiro, trazia de série trio elétrico, ar-condicionado, CD player, ABS, controle de tração, e air bags dianteiros, todos de funcionamento 100% elétrico. Possuía o sistema de frenagem regenerativa e não emitia poluentes (EDELSTEIN, 2013). Em 2003 a General Motors retirou todos os carros que eram cedidos via leasing do mercado e a grande maioria destes veículos foram destruídos.
Figura 1. Linha do tempo dos veículos elétricos 
Fonte: FURTADO et al., 2017.
3	IMPACTOS AMBIENTAIS GERADOS PELOS MCI
De acordo com Braga (2002), a primeira preocupação com a qualidade do ar ocorreu no início da era pré-cristã por causa do uso de lenha e carvão como combustível. As cidades já estavam apresentando qualidade ruim do ar. A Inglaterra, no século XIII, decretou alguns atos para controlar a emissão de fumaça. 
Após a revolução industrial e a difusão dos automóveis ao longo do século XX, os níveis de poluição aumentaram e se tornaram um problema grave. Alguns casos de óbito devido ao alto nível de poluição foram relatados nos Estados Unidos e Europa, para Braga (2002, p.2):
[...] Alguns anos após um episódio semelhante ao ocorreu durante os últimos cinco dias do mês de outubro de 1948, na cidade de Donora, Pensilvânia. Os produtos da combustão das indústrias locais permaneceram sobre a cidade devido à ocorrência de inversões térmicas que impediram a dispersão destes poluentes. Inversão térmica é um fenômeno meteorológico onde ocorre a presença de uma camada de ar frio alguns metros acima da superfície que impede a dispersão e a movimentação de massas de ar mais quentes localizadas próximas do solo. Essa camada mais fria age como se fosse a tampa de uma panela concentrando vapor no seu interior. Durante este período foram observadas 20 mortes ao invés das duas mortes esperadas normalmente em uma comunidade de 14.000 pessoas. Porém, o mais clássico e mais grave dos episódios acerca dos efeitos deletérios dos poluentes do ar foi o acontecido em Londres. Durante o inverno de 1952, um episódio de inversão térmica impediu a dispersão de poluentes, gerados então pelas indústrias e pelos aquecedores domiciliares que utilizavam carvão como combustível, e uma nuvem, composta principalmente por material particulado e enxofre (em concentrações até nove vezes maiores do que a média de ambos), permaneceu estacionada sobre a cidade por aproximadamente três dias, levando a um aumento de 4.000 mortes em relação à média de óbitos em períodos semelhantes.
A poluição do ar nas áreas metropolitanas tem sido apontada como uma das responsáveis pelos problemas de saúde, respiratórios e de qualidade de vida de seus habitantes, em geral, os veículos de motores de combustão interna (MCI) são grandes colaboradores desta poluição. O Brasil como todo país em desenvolvimento, apresenta um crescimento exponencial da frota veicular, consequentemente as emissões destes liberam na atmosfera diversas substâncias tóxicas que em contato com o sistema respiratório produzem vários efeitos negativos para a saúde (DRUMM, 2014).
A exposição prolongada aos níveis de poluição atuais pode promover, segundo Braga (2002): inflamações nas vias aéreas; danos no DNA, causando tumores; aumento de doenças e mortalidade devido a doenças respiratórias e cardiovasculares. 
Segundo o Relatório de Emissões Veiculares da CETESB (2013) a frota motorizada do Estado de São Paulo é de aproximadamente 14,8 milhões de automóveis emitindo monóxido de carbono (CO), óxido de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC), óxido de enxofre (SOx) e materiais particulados (MP). O monóxido de carbono (CO) é uma substância sem cheiro, gosto ou cor, atua no sangue reduzindo a oxigenação. O oxido de nitrogênio (NOx) formado pela combinação de nitrogênio e oxigênio em razão da alta temperatura da câmara de combustão, tem fundamental participação na formação de dióxido de nitrogênio. Os hidrocarbonetos (HC) são parcelas de combustíveis não queimados eliminados pelo motor, reagindo com a atmosfera e formando os “smog” fotoquímicos. A fuligem ou material particulado (MP), são pequenos materiais sólidos liberados e suspensos na atmosfera que podem penetrar na defesa do organismo e atingir os alvéolos pulmonares causando uma serie de complicações (CETESB, 2013).
Na cidade de São Paulo, 90% da poluição atmosférica é advinda dos automóveis ou outros meios de transporte. A substituição dos veículos com motores térmicos para os motores elétricos, possui grande potencial em reduzir a poluição nas grandes cidades, pois, a transformação da energia elétrica em energia mecânica não gera emissões toxicas gasosas (ESTEVES et al., 2004).
3.1 	QUESTÕES AMBIENTAIS
	Mais que um bem material, os carros tornaram-se ferramentas. Com uma frota estimada em 53.157.645 – (DENATRAN, 2018). Todos os Brasileiros sonham em ter seu próprio automóvel, sendo assim cresce na mesma proporção às preocupações com o futuro e o meio ambiente, e o tipo de combustível a ser utilizado para o funcionamento desses veículos.
	Conforme a tabela 1 fornecida pelo Ministério do Meio Ambiente, Secretaria de Mudanças Climáticas e Qualidade Ambiental, Pag. 34, podemos observar o volume de emissão de CO2 por tipo de combustível em veículos leves de Combustão Interna.
Tabela 1: Fatores e Emissõesde CO2 
Fonte: 
Em um sistema ideal, o gás [CO2] não é considerado poluente, pois não é prejudicial à saúde do ser humano, porém ainda assim é um gás estufa, e por este motivo a importância de conhecer a quantidade deste e outros que os veículos emitem ao Meio Ambiente. Desta forma, as montadoras e órgãos competentes convencionaram a medir as emissões desses gases que agridem ao meio ambiente, sendo criado a notação [gCO2/km], (grama de gás carbônico por quilometro rodado). 
Não podemos deixar de salientar os demais gases oriundos da queima imperfeita de Combustíveis Fosseis, o Monóxido de carbono [CO], Hidrocarbonetos [HC], e Oxido Nitroso [NOx], entre outros. Preocupados com as condições ambientais futuras, as montadoras iniciaram uma busca por inovações capazes de emitir zero [CO2] entre outros gases conforme comparativo a baixo.
Anos 1940 – acima de 5000 gCO2/km. A partir desta época, novas tecnologias foram implementadas para redução de consumo de combustível, consequentemente impactando nas emissões. (Educação Automotiva.com, 2017).
2010 até o momento – zero a 400 gCO2/km. Veículos de emissão zero já são vendidos em escala comercial e os modelos a combustão se encontram em estágio tecnológico avançado na maior parte do mundo. A média de emissões gira entre 130 a 250 gCO2/km nos dias de hoje. (Educação Automotiva.com, 2017).
Os modelos menos poluentes são os puramente elétricos EV’s (VEICULOS ELETRICOS) alimentados exclusivamente por eletricidade, usando um motor elétrico de alta tensão e uma bateria. Os EV’s emitem zero CO2, seguido pelos híbridos HEV’s (VEICULOS HIBRIDOS ELETRICOS) alimentado por um motor elétrico e um motor de combustão interna, usam um sistema de frenagem regenerativa como fontes de carregamento da bateria. 
E por fim os Veículos Elétricos Híbridos Plug-in PHEV’s (VEICULO ELETRICO HIBRIDO PLUG-IN) conectado a uma fonte para carregar a bateria, bem como o motor de combustão interna, dotado também por um sistema regenerativo de energia. Por causa das múltiplas fontes de carga, os PHEVs possuem baterias maiores (MUNIZ, 2009). 
Outra vantagem é o baixo ruído, diferentemente dos veículos de combustão interna, os elétricos não possui explosão, portanto não produz ruído.
Enquanto veículos elétricos e híbridos possuem uma emissão de gás carbônico reduzida, a energia que eles consomem as vezes é produzida por meios que causam algum impacto ambiental, por exemplo, se tomarmos como exemplo os Estados Unidos que possuem grande parte de sua energia provém de combustíveis fósseis, isso implicaria que os veículos elétricos nos Estados Unidos não poderiam ser considerados como sem emissão, no caso do Brasil poderia ser considerado sem emissão pois a maior parte de sua matriz energética é hídrica. (VASCONSELOS, 2015).
Por outro lado, estas ocasiões, como por exemplo a citada acima vivenciada pelos Estados Unidos, aquece o Mercado de tecnologia e inovação que por sua vez busca fontes de geração de energia limpa. Tecnologia que transformam energia solar, energia cinética (vento) entre outras vem cada vez mais crescendo e gerando expectativas de futuro. É a cadeia do grande mercado sendo impulsionada pela tecnologia dos veículos do futuro. 
4	CENÁRIO ATUAL DOS VEÍCULOS
4.1 TOPOLOGIA 
Existem hoje tipos diferentes de veículos que possuem alguma forma de tração elétrica, como por exemplo os mais conhecidos, o Puramente Elétrico, Híbridos e Plug-in. Os Veículos Puramente Elétricos são os veículos que utilizam como forma de propulsão apenas um motor elétrico e um banco de baterias para armazenamento de energia para locomoção. Os veículos elétricos dispensam todo sistema mecânico tradicionalmente conhecido nos veículos de combustão interna (VASCONCELOS, 2015). 
Sem os sistemas de transmissão, frenagem e Injeção de combustível, os carros elétricos dispensa motor de arranque, escapamentos, catalizadores entre outros, praticamente a inserção dos veículos elétricos no mercado, sucateará todo sistema conhecido atualmente. Com um motor que custará apenas uma fração em comparação ao custo do motor de combustão interna e seus acessórios, os carros elétricos superam em desempenho e torque, sem mencionar as questões sonoras que na versão elétrica são praticamente zero (SANTOS et al., 2009).
Resolvido os problemas com armazenamentos, os carros elétricos tornarão mais baratos em breve, (veremos mais a frente as questões de armazenamento de energia), hoje as baterias são as vilãs dos sistemas elétricos dos carros. Embora os custos por quilometro rodado sejam muito interessantes, o custo para aquisição de um veículo elétrico ainda é alto em comparação a um veículo de combustão interna. 
Com tanta discussão acerca do preço dos combustíveis no Brasil, a CPFL aponta que a energia elétrica seria a alternativa mais barata para os deslocamentos. Segundo a empresa, os dados apurados com o projeto Emotive mostram que o quilômetro rodado com um carro elétrico custa R$ 0,11, valor que sobe para R$ 0,30 em veículos a combustão. (AUTOMOTIVEBUSINESS, 2018)
Para superar as dificuldades técnico-econômicas dos VE assim como as desvantagens ambientais dos veículos com MCI, foram desenvolvidos os VEH. Neles são agrupadas duas fontes de energia (combustíveis de origem fóssil e energia elétrica) e dois ou mais motores (MCI e motores elétricos), para obter um sistema de melhor rendimento, rápida resposta, baixas emissões, alta economia de combustível e larga autonomia (EHSANI et al., 2007). 
Portanto os veículos Híbridos são os veículos que possuem dois tipos de tração, um motor de combustão interna, e um motor elétrico conforme mencionado acima, cada um com cerca de 70 cavalos que quando em baixa rotação (até 30km/h) o carro é impulsionado somente pelo motor elétrico, e quando necessário uma maior potência e velocidade o motor de combustão interna entra em atuação, sedo regenerado a energia das baterias através dos sistema de frenagem. Os Híbridos possuem a característica do sistema regenerativo que por intermédio da frenagem gera energia elétrica e a armazena no banco de baterias. (BNDS, 2006). Na Figura é mostrado um esquema básico do conceito de gestão energética utilizado nos VEH.
Figura 2 – Conceito básico do sistema de tração em VEH
Fonte:
Por sua vez os carros Híbridos com o sistema Plug-in compartilham das mesmas tecnologias, possuem um motor de Combustão Interna e um motor Elétrico, e o sistema regenerativo conforme Figura acima. A grande diferença é que os veículos Plug-in possuem um cabo de alimentação que quando plugado a fontes de energia recarregam a bateria que por sua vez nesta versão suportam maiores cargas e tem uma maior autonomia.
Os tipos de cabos de alimentação de bateria utilizado comumente são os do tipo unidirecional, onde o fluxo de energia flui apenas da alimentação (rede) para a bateria. Pesquisas recentes apontam o despontamento de uma nova tecnologia que é no mínimo curiosa, o sistema V2G (Vehicle – to – Grid), onde com auxílio de conversores, é possível utilizar as cargas das baterias nos sistemas residenciais. Conforme veremos na figura, a seguir: 
Figura 3 – Sistema Vehicle to Grid
Fonte:
	
Os sistemas ainda em fase de estudo e experimental, sugere a utilização da energia armazenada nas baterias veiculares me alguns pontos residenciais, ou seja, devolvera-se parte da energia gerada pelos VE, VHE, ou PLUG-IN para a rede. (CHRISTOPHE, 2007). 
4.2	BATERIAS 
Uma das grandes dificuldades para estabelecermos eficiência dos Veículos Elétricos é o acumulo de energia para sua propulsão. Com base nesta informação temos como principal fonte de acumulo de energia a Bateria de Litio-Ion, que é caracterizada por alta densidade de potência, uma vida útil longa e baixo índice de impacto ambiental (VASCONCELOS, 2017). 
	No entanto, alguns fatores limitam o desenvolvimento da bateria, afetando especialmente desempenho, vida útil e segurança. Esses fatores em um veículo híbrido/elétrico são seguramente melhorados quando se dispõe de um sistema de gerenciamentotérmico eficiente. Um dos grandes desafios é manter a temperatura da bateria adequada, sem comprometer a demanda de potência que deverá abastecer o modulo de propulsão. Com o crescimento da demanda de veículos elétricos/híbridos, traz como efeito de segunda ordem o aumento da produção de baterias Li-Ion, e consequentemente a diminuição do custo de material. (BUFALO et al., 2017). 
	Com uma meta definida pelo Departamento de energia dos Estados Unidos (US DOE), pretende-se alcançar os 401,2 Wh/L (Watts-hora/Litio) até 2022. Atualmente com um crescimento em cerca de 400%, em 2008 tínhamos uma densidade das baterias de 60 Wh/L, crescendo para 295 Wh/L em 2015. Por outro lado, montadoras americanas preveem redução do custo na ordem de 90% do quando comparado ao número de 2008 que era de 1000 USD / kWh (dólares americanos por kW hora). 
Figura 4 – Evolução da densidade de energia da bateria e custo.
Fonte: INTERNATIONAL ENERGE AGENCY, 2016. 
A Nissan vem buscando soluções aplicáveis para o descarte das baterias utilizadas em seus veículos elétricos. Tomando como base os veículos Elétricos mais vendidos a nível Global, o Nissan Leaf e a BMW I3, oferece garantia de 8 anos em média para as baterias de 30 a 33 KWh, e 5 anos para as baterias de 24KWh (RODRIGUES, 2013).
	De acordo com o inquérito MaxRange Tesla Battery, conduzido pelo Merijn Coumans na Holanda através do Forum belga e holandês da Tesla, a capacidade da bateria desacelera em cerca de 5% nos primeiros 50.000 km. Porém, de seguida, a degradação desacelera para apenas 1% por cada um dos seguintes 50.000 km (ou menos). Fazendo uma extrapolação aritmética e caso este ritmo de perda de performance se mantivesse, os 80% de capacidade da bateria, que são a cifra a partir da qual os construtores sugerem fazer-se uma troca, seriam alcançados após 820.000 km (MARMÉ, 2018).
5	VEÍCULOS HÍBRIDOS ELÉTRICOS 
Os veículos que utilizam como fonte de potência, o motor de combustão em interna em conjunto com um ou mais motores elétricos são denominados veículos híbridos elétricos. Atualmente, são considerados a melhor solução, a mais eficaz para um progresso substancial no quesito de armazenamento de energia elétrica para desenvolver carros totalmente elétricos e competitivos no mercado (CONCARI et al., 2008).
FIGURA 5 – Sistema híbrido do Toyota Prius 2004.
FONTE: DE HANN, et al., 2006.
Sendo assim, o veículo híbrido elétrico é o cruzamento entre um carro convencional e um elétrico. Se combina um sistema de transmissão elétrica, com uma bateria ou outro dispositivo que armazena energia, com uma fonte de energia de combustão interna, como a gasolina (DE HANN, et al., 2006). Devido ao grau de eletrificação, a combinação dos dois motores, de combustão interna e o motor elétrico permite que se obtenha melhores resultados no nível de consumo de combustível, reduzindo o nível de emissões de poluentes. A seguir a representação conceptual de um veículo hibrido elétrico (BITSCHE et al., 2004).
A figura representa o ponto de vista conceptual, o fluxo de potência de um veículo híbrido com duas fontes diferentes de energia e independentes (EHSANI, 2005). 
FIGURA 6 – Representação conceptual de um veículo híbrido elétrico
FONTE: EHSANI, 2005.
Com os diversos modos de operação do veículo híbrido, ele se torna mais flexível do que um veículo convencional. Com o controle específico e com a configuração adequada, é possível otimizar o desempenho global, e eficiência e o nível de emissões de poluentes. O nível da potência requerido pelo veículo, depende do período de funcionamento real, percurso em circuito urbano ou na estrada, por causa dos vários momentos de aceleração, frenagem, subidas e descidas. Na prática podemos dividir a potência requerida em dois níveis: a potência média – que tem um valor constante; a potência dinâmica – visualizar a próxima figura. Em um veículo hibrido uma das fontes de energia irá favorecer o requerimento da potência média e o outro a potência dinâmica. (EHSANI, 2005). 
FIGURA 7 – Decomposição da potência requerida.
FONTE: EHSANI, 2005.
De acordo com Chan (2007), há quatros configurações bases diferentes – híbrido em série; em paralelo; em série e paralelo; e complexo.
FIGURA 8 – Configurações bases
FONTE: CHAN, 2007.
5.1	HÍBRIDO SÉRIE
	Esta configuração de motor de combustão interna é utilizada em conjunto com um gerador elétrico, para produzir a energia elétrica. Essa energia pode ser usada de duas maneiras: para carregar as baterias ou para ativar o motor elétrico. O ‘esforço de tração’ é realizado apenas para motor elétrico, pois não existe nenhuma ligação mecânica entre o motor de combustão interna e as rodas motrizes (JOSHI, 2007). 
	Na figura, a seguir, demonstra um esquema simples da configuração do híbrido série, sendo as setas representativas do fluxo de energia (EMADI, 2005). Deste modo, o motor de combustão interna pode funcionar a uma velocidade e carga constante, permitindo que a opere em um regime de maior eficiência, reduzindo o ruído acústico e suas emissões poluentes (CONCARI, 2008).
FIGURA 9 – Híbrido Série
FONTE – EMADI, 2007.
	Durante a desaceleração, no momento da travagem, o motor elétrico pode trabalhar como gerador de energia elétrica, e essa energia pode ser utilizada posteriormente para recarregar a bateria (JOSHI, 2007).
5.2 Híbrido paralelo
5.3 Híbrido série-paralelo
5.4 Híbrido complexo
REFERÊNCIAS
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