seguranÇa em veÍculos elÉtricos e hÍbridos …alva edison procura criar uma bateria mais potente...
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SEGURANÇA EM VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS
MANUTENÇÃO E PREVENÇÃO DE ACIDENTES
Local e Data: SENAI Conde José Vicente - São Paulo 21 e 22/03/2019
Alberto Meyer
Alberto Meyer graduado em Engenharia Mecânica pela
Universidade Estadual Júlio De Mesquita Filho (UNESP),
como um extenso portfólio de cursos de especialização
na área automotiva, realizado na França, Argentina e
Chile, carreira desenvolvida nas áreas de Pós-Vendas,
Gestão de Serviço, Atendimento ao Cliente, Treinamento
& Desenvolvimento e Suporte Técnico Comercial, nas
Empresas: Camargo Correa, CBP Michelin, CODEMA,
SADIVE, ENVEMO, PSA Peugeot Citroën, FENABRAVE.
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOSLINHA DO TEMPO
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS LINHA DO TEMPO
1832-1839O inventor escocês Robert Anderson inventa o primeiro carro elétrico “bruto” alimentado por baterias não recarregáveis.
1835 O americano Thomas Davenport constrói o primeiro veículo elétrico prático - uma pequena locomotiva. Recebeu a sua primeira patente de uma máquina elétrica em 1837, U. S. Patente No. 132.
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS LINHA DO TEMPO
1859O físico francês Gaston Planté inventa a bateria recarregável de chumbo-ácido. Em 1881, seu compatriota Camille Faure melhorará a capacidade de armazenamento e de fornecer corrente da bateria, surgindo a bateria básica de ácido-chumbo usada em automóveis.
O modelo inicial de Gaston Planté consistia em um rolo espiral de duas folhas de chumbo puro separadas por um pano de linho, imersas em um frasco de vidro de solução de ácido sulfúrico. Em 1860, ele apresentou uma bateria de chumbo-ácido de nove células à Academia de Ciências.
Bateria de chumbo-ácido de Planté (por volta de 1860). Foi inicialmente usada para alimentar as luzes em vagões de trem enquanto parado em uma estação
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS LINHA DO TEMPO
1897Os primeiros táxis elétricos atingem as ruas da cidade de Nova York no início do ano. A Pope Manufacturing Company de Connecticut se torna a primeira grande fabricante americana de automóveis elétricos.
1891 William Morrison, de Des Moines, Iowa, constrói o primeiro automóvel elétrico de sucesso nos Estados Unidos.
1899Acreditando que a eletricidade funcionará no futuro, Thomas Alva Edison procura criar uma bateria mais potente e duradoura para automóveis. Embora sua pesquisa produza algumas melhorias para a bateria alcalina, ele finalmente abandona sua busca uma década depois.
1920Durante a década de 1920, o carro elétrico deixa de ser um produto comercial viável. A queda do carro elétrico é atribuída a vários fatores, incluindo o desejo por veículos de maior autonomia, a falta de potência e a maior disponibilidade de gasolina.
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS LINHA DO TEMPO
1900O automóvel elétrico está em seu apogeu. Dos 4.192 carros produzidos nos Estados Unidos, 28% são movidos a eletricidade e os autos elétricos representam cerca de um terço de todos os carros encontrados nas estradas de Nova York, Boston e Chicago.
1908Henry Ford apresenta o Modelo T produzido em massa e movido a gasolina, que terá um efeito profundo no mercado automobilístico dos EUA.
1901 – A Porsche apresenta seu carro hibrido.
1912Charles Kettering inventa o motor de partida elétrico. A invenção de Kettering torna os automóveis movidos a gasolina mais atraentes para os consumidores, eliminando a pesada manivela de arranque e, com isso, ajuda a pavimentar o caminho para o fim do carro elétrico.
1997
A Toyota apresenta o Prius - o primeiro carro híbrido comercialmente produzido em massa. Japão quase 18.000 são vendidas
no primeiro ano de produção.
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS LINHA DO TEMPO
2006
Tesla Motors apresenta o ultra esportivo Tesla Roadster no San
Francisco International Auto Show, em novembro.
Os primeiros Roadsters são vendidos em 2008 por US$ 98.950,00
1997 - 2000Milhares de carros totalmente elétricos (como EV da Honda, EV1 da GM, Ranger da Ford, Altra EV da Nissan, S-10 EV da Chevy e Toyota RAV4 EV) são produzidos mas a maioria disponíveis apenas para locação. Na França a Peugeot com o 106 e a Partner vende 6.000 unidades ao ano.
VEÍCULOS ELÉTRICOS
E
HÍBRIDOS
ARQUITETURA ATUAL
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS TIPOS DISPONÍVEIS
Fonte: Ford do Brasil
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS - FUNCIONAMENTO
As três opções possuem a frenagem regenerativa
para recarga da bateria
VEÍCULOS HÍBRIDOS - ARQUITETURA
1- Compressor do ar condicionado (gás R1234yf)2- Motor dianteiro se equipado3- Aquecedor do habitáculo4- Bateria de alta voltagem5- Bateria de alta voltagem do painel de serviço6- Motor traseiro7- Cabos de alta tensão8- Tomada para recarga.
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL – BATERIA E MOTORES
Bateria:Capacidade: 80,5 kWhCorrente 230 AhTensão: 350 VCusto: US$ 273 / kW
➢ A bateria de alta voltagem consiste em um agrupamento de células de íons de lítio. Essas células são
consideradas células secas.
➢ Em caso de ruptura de uma célula apenas, uma pequena quantidade de fluido pode vazar. O fluido da
bateria de íons de lítio tem cor clara.
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL – BATERIA
➢ A bateria de alta tensão e a (s) unidade (s) de acionamento são resfriadas por líquido com um refrigerante
automotivo típico à base de Etilenoglicol.
➢ Se danificado, este refrigerante pode vazar para fora da bateria de alta tensão.
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL – BATERIA -ARREFECIMENTO
Células de bateriaEntrada de Etilenoglicol
Saída de EtilenoglicolTubulação de arrefecimento
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL ARREFECIMENTO LÍQUIDO DAS CÉLULAS DA BATERIA
Células de bateria do GM
Bolt
Arrefecimen
to
Saída de tubulação
para parte inferior das células
Tubulação
de arrefecimen
to
Tubulação de
entrada do liquido de
arrefecimento
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL ARREFECIMENTO À AR DAS CÉLULAS DA BATERIA
CÉLULASTUBULAÇÃO DE PASSAGEM DE ARFLUXO DE AR
CONTROLADORES DE RECARGA
VEÍCULOS ELÉTRICOS ARQUITETURA ATUAL – CIRCUITO DE ALTA TENSÃO
VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS
MANUTENÇÃO E REPAROS
LAY OUT E FERRAMENTAL
MANUTENÇÃO E REPAROS - LAYOUT
1- Local especifico afastado e isolado dos
demais.
2- Coberto bem ventilado e livre de intemperes.
3- Dotado de sinalizações específicas.
4- Vaga demarcada com fitas zebradas
5- Extintores de incêndio classe D.
6- Hidrantes ( 12.000 l)
6- Sempre 2 pessoas em cada vaga.
7- Devidamente adesivado com os alertas
necessários
Extintor de incêndio portátil Classe D. Extintor de incêndio classe D
destinado para combustíveis e metais pirofóricos. Possui agente
extintor a base de cloreto de sódio. O incêndio é extinto através do
isolamento entre o metal e a atmosfera e o resfriamento.
INTENSIDADE DA CA 60 HZ EFEITO NO CORPO ESTADO APARENTE DA
PESSOA
SALVAMENTO RESULTADO
1 mA Nenhum Normal Desnecessário normal
1 a 9 mA Sensação desagradável
espasmos musculares com
elevação da corrente
Normal Desnecessário Normal
9 a 20 mA Dor, contrações violentas,
asfixia, anoxia, anoxemia,
perturbação circulatória
Morte aparente Respiração artificial restabelecimento
20 a 100 mA Dor insuportável,
contrações violentes,
anoxia, anoxemia,
fibrilação ventricular
Morte aparente Respiração artificial Salvamento dificil, morte
pode ocorrer em minutos
Acima de 100 mA Asfixia imediata, fibrilação
ventricular, alterações
musculares, queimaduras.
Morte posterior ou
imediata
Muito dificil morte
Acima de 1 A Asfixia imediata
queimaduras graves
Morte posterior ou
imediata
Praticamente impossível morte
EFEITOS DA ELETRICIDADE NO CORPO HUMANO
Anoxia : designa uma diminuição da quantidade de oxigênio distribuída pelo sangue aos tecidos.
Anoxemia: diminuição da quantidade de oxigênio presente no sangue.
Fibrilação: é uma anormalidade nos batimentos cardíacos, na qual o ritmo dos batimentos cardíacos é rápido e irregular
MANUTENÇÃO E REPAROS - EPI
Máscara de proteção da face com bolsa de acondicionamentos
Luvas para alta tensão de 1000 V a 1500 V
Tapete isolante, capacidade de 26,5 kV, com capa protetora e bolsa de acondicionamento
Em conformidade com NR 10
MANUTENÇÃO E REPAROS - EPI
Macacão antichamas
Bota para trabalho em alta tensão –isolação 35 kV
Em conformidade com NR 10
Fita zebrada para isolamento, poste ou cone para demarcação
MANUTENÇÃO E REPAROS - EPI
Hot Sticks
MANUTENÇÃO E REPAROS - FERRAMENTAL
Todo ferramental a ter contato com o veículo deve possuir isolamento elétrico –1.000 VBem como local adequado de acondicionamento.
MANUTENÇÃO E REPAROS – MULTÍMETROS USO GERAL - TERMÔMETRO
Multimetro e pontas
de prova para uso
geral com
capacidade
medição de 1000 V
CAT IIITermômetro digital infravermelho para monitoramento da bateria
MANUTENÇÃO E REPAROS – MULTÍMETROS MEDIÇÃO DE ISOLAMENTO
Multimetro com capacidade de teste de
isolamentos com tensões de 50 V, 100 V, 250 V, 500
V, 1.000 V.
Nos EUA a GM e a Toyota indicam o FLUKE 1587
Estator do motor do Nissan Leaf
VEÍCULOS ELÉTRICOS
PROCEDIMENTOS NO CASO DE
ACIDENTES
Na Alemanha é obrigatório o desligamento do circuito de alta tensão 5 segundos após um impacto!!
SEGURANÇA CONTRA IMPACTOS - CRASH TEST
O conjunto de baterias não pode ser afetado no impacto
SEGURANÇA CONTRA IMPACTOS - CRASH TEST
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – EPI’s NECESSÁRIOS
Todos que possam ter contato com o veículo devem estar devidamente protegidos e orientado sobre os riscos.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – EPI NECESSÁRIOS
Os EPI’s são os mesmo indicados para a manutenção, acrescido do respirador artificial para caso de incêndio
Luvas para alta tensão de 1000 V a 1500 VMacacão antichamas
Bota para trabalho em alta tensão –isolação 35 kV
Hot Sticks
Alicate para cortar cabos
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – DESLIGAR A ENERGIA
Desligar a fonte de alta tensão.Seguir procedimentos definidos pelo fabricante
Exemplo de locais de corte
Após o corte aguardar 15 segundos para a desativação dos módulos dos airbags antes de acessar o veículo..
No caso da Tesla o disparo dos air bags desliga a alta tensão.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – DESLIGAR A ENERGIA
Local de corte na dianteira do veículo Testa Model 3.
Note que deve ser feito um duplo corte
Após o corte aguardar 15 segundos para a desativação dos módulos dos airbags, antes de acessar o veículo.
No caso da Tesla o disparo dos airbags desliga a alta tensão.
Localização da alça de corte no pilar traseiro direito.A alça de corte do pilar traseiro está localizada no lado direito do Modelo 3 sob o painel de revestimento ao lado do
vidro fixo traseiro.Use uma serra ou cortadores de resgate hidráulico para cortar 6 pol (15 cm) através do pilar traseiro no local
mostrado.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – DESLIGAR A ENERGIA
Após o corte aguarda 15 segundos para a desativação dos módulos dos air bags antes de acessar o veículo..
No caso da Tesla o disparo dos air bags desliga a alta tensão.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – VEÍCULO SUBMERSO
Veículo submerso deve ser tratado como qualquer outro veículo submerso. Não apresenta um risco maior de choque por estar na água. No entanto, manuseie qualquer veículo submerso enquanto estiver usando o EPI adequado. Remova o veículo da água e continue com a desativação normal de alta tensão.
Este tipo de documento deve ser criado pelas montadoras para orientar os
socorristas.
NFPA Electric Vehicle Emergency Field Guide
➢ As células das bateria se danificam por impacto e em consequência podem superaquecer e incendiar.
➢ Uma bateria de alta tensão danificada pode criar um aquecimento rápido das células da bateria.
➢ Se você notar fumaça vindo da bateria de alta voltagem, suponha que esteja aquecendo e tome as
medidas adequadas de resfriamento.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO - BATERIA
Incêndio em bateria de lítio em laboratório da NASA
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO - BATERIA
Bateria de lítio comportamento em incêndio
•A bateria de alta tensão incendiada ou aquecida libera
vapores tóxicos.
• Vapores compostos de orgânicos voláteis, gás
hidrogênio, dióxido de carbono, monóxido de carbono,
fuligem, partículas contendo óxidos de níquel,
alumínio, lítio, cobre, cobalto e fluoreto de hidrogênio.
• Os socorristas devem sempre se proteger com EPI
completo, incluindo um SCBA (Respirador artificial).
• Tomar as medidas apropriadas para proteger as pessoas,
colocando-as contra o vento.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO - BATERIA
• Use fluxos de névoa ou ventiladores de pressão positiva (PPV) para direcionar fumaça
e vapores.
• Extinguir pequenos incêndios que não envolvam a bateria de alta tensão use
procedimentos típicos de combate a incêndios em veículos.
• Utilize extintor classe D.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO
Extintor de incêndio portátil Classe D
Destinado para combustíveis e metais pirofóricos.
Possui agente extintor a base de cloreto de sódio. O
incêndio é extinto através do isolamento entre o
metal e a atmosfera e o resfriamento.
➢ PARA COMBATER UM INCÊNDIO DE BATERIA DE ALTA TENSÃO É NECESSÁRIO GRANDES
QUANTIDADES DE ÁGUA.
➢ São necessários entorno de 12.000 litros de água, aplicados diretamente na bateria, para resfriar
e extinguir o fogo em um veículo elétrico.
➢ Sempre estabelecer ou solicitar um suprimento adicional de água. Caso não tenha em grandes
quantidades no local.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO
➢ Podem ser utilizados outros produtos químicos secos, tais como
CO2, espuma ou outro agente de extinção de incêndio típico
para combater o fogo até que a água esteja disponível.
➢ Após a extinção das chamas é necessário continuar jogando
água no veículo por pelo menos mais 1 hora.
➢ Monitorar a temperatura das baterias com câmera térmica.
➢ O calor e as chamas podem comprometer:
➢ os insufladores dos ar bags,
➢ O sistema de ar condicionado (gás R1234 YF altamente
inflamável),
➢ O gás dos amortecedores e outros componentes
➢ Podendo resultar em uma explosão inesperada.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO - BATERIA
➢ O incêndio nas das baterias podem levar até 24 horas para serem apagados.
➢ Pode ser necessário permitir que a bateria continue queimando, enquanto proteja a área para
evitar exposições.
➢ Quando notar que o fogo e a fumaça diminuíram visivelmente, use uma câmera de imagem
térmica ou termômetro infravermelho para medir e verificar se a temperatura realmente baixou.
PROCEDIMENTOS EM CASO DE ACIDENTE – COMBATE A INCÊNDIO
➢ Monitore a temperatura da bateria por pelos menos mais uma hora após o termino do incêndio, só após
libere o veículo para outros socorristas tais como (como policiais, transportadores de veículos).
➢ Oriente os outros socorristas que existe o risco de recomeçar o incêndio na bateria.
➢ O veículo incendiado deve ser colocado em área aberta a pelo menos (15 m) de distância de qualquer
outro veículo ou prédio.
Fontes:www.tesla.commedia.ford.comhttp://www.electricvehiclesnews.comwww.weber.edu/automotive/J_Kelly.htmlwww.cablejoints.co.ukNFPA Electric Vehicle Emergency Field GuideU.S. NATIONAL ELECTRIC VEHICLE SAFETY STANDARDS SUMMITAudi.comToyota.comhttps://www.nfpa.org/ National Fire Protection Associationwww.weber.edu/automotive/J_Kelly.htmlNR 10 - SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE Portaria GM n.º 598, de 07 de dezembro de 2004INBEP
OBRIGADO PELA ATENÇÃO
DÚVIDAS?