SEGURANÇA EM VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS …Alva Edison procura criar uma bateria mais potente e duradoura para automóveis. Embora sua pesquisa produza algumas melhorias para

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.


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


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.


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.


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


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


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.


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.


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


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.


• 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.


➢ 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.



➢ 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.


➢ 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

https://www.nfpa.org/

http://www.weber.edu/automotive/J_Kelly.html

OBRIGADO PELA ATENÇÃO

DÚVIDAS?

Obrigado

Alberto [email protected]

+ 55 11 983694514 - + 55 11 43616099

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SEGURANÇA EM VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS …Alva Edison procura criar uma bateria mais potente e duradoura para automóveis. Embora sua pesquisa produza algumas melhorias para