Discussão dos PHEV - Range-extender ou MCI?

João Prates

Archie Bunker
afinal existem mais pessoas a pensar como eu

Não sei se percebi bem afinal qual é o teu ponto... penso que é antes de mais não concordar com BEVs de baterias de grande dimensão, o que simpatizo e compreendo sem dificuldade, mas depois perco-me no resto, na forma de contornar esse modelo.

Deixa-me perguntar o mais clara e sintéticamente possível: Assumindo a mesma autonomia EV, preferias uma solução PHV ou uma solução REx? E porquê?

Ou muito me engano ou isto vai dar um outro tópico bem interessante que merece ser separado... a ver vamos.
 

Telmo Salgado

Moderator
Os PHEV, sigla inglesa para híbridos plug-in, têm um papel relevante na mobilidade sustentável.
Não só permitem uma redução substancial nos consumos de combustível no dia-a-dia, logo emissões diretas, como também são aptos a circular com esse combustível e abastecimentos naturalmente rápidos, em viagens bem para lá do típico elétrico a bateria (BEV).

As dimensões relativas de cada uma das partes permitiu classificar os PHEV em pelo menos duas vertentes, o tradicional PHEV e o EV Range Extender (adiante REX).
A autonomia elétrica destes últimos é francamente maior, em detrimento de motores mais pequenos e leves.

Depois da ascenção e queda do Chevrolet Volt cuja arquitetura era tradicional PHEV mas com muita apetência elétrica (autonomia, motores e potência), o mais conhecido é talvez o BMW i3REX era socorrido por um motor de moto com cerca de 650cc, mantendo a estrutura de veículo elétrico a bateria que já se conhecia. Agora temos a promessa do Mazda MX30 com um motor Wankel.

Gostaria de ver este tópico com alguns casos práticos e abordagens dos prós e dos contras do projeto de um REX. Eu tenho alguns que prometo trazer para discussão.
 
A meu ver o principal inconveniente num REX é a limitação de potencia quando circula com o MCI.
Tradicionalmente os sistemas são serie, ou seja pouco eficientes em termos de output energetico / velociadades elevadas.

O caso do volt/ampera era algo diferente, pois quando se usava em modo montain a partir de cerca velocidade o MCI funcionava em paralelo permitindo colmatar a ausencia de potencia do funcionamemto em serie.
 

Léo Grova

Well-known member
Deixa-me perguntar o mais clara e sintéticamente possível: Assumindo a mesma autonomia EV, preferias uma solução PHV ou uma solução REx? E porquê?
O meu ponto de vista, é que 10 proprietários de carros electrificados ( com uma bateria de 10kwh, por exemplo), têm um impacto muito maior na redução de emissões, do que um proprietário de um BEV com 80kwh ( por exemplo)

Se este problema fosse tratado com genuínas intenções, a forma mais rápida de reduzir emissões e fazer uma transição rápida para a eletrificação , seria produzir BEV REX.

Mas BEV REX com preço equiparado aos carros a combustão.

Na rotina diária sempre EV.

Um REX para não haver limitações nas viagens maiores.

Nota que com uma rede de carregamento a crescer, mesmo nas viagens maiores, haveria a hipótese de locomoção EV. O que não haveria era limitações, pois há sempre um back up plan - o REX.

Relativamente à tua pergunta directa, um BEV REX, por definição, implica maior autonomia EV.

Era o caminhpo que eu gostava de ver o Prius percorrer :
1 Aumentar um pouco a bateria/autonomia ( 16kwh, por exemplo)

2 Um motor ( ou motores) eléctrico com um pouco mais de potência

3 Do trem motor, manter só um pequeno motor gerador, simples, de fácil e barata manutenção.

Para mim, este era o caminho mais rápido para mitigar as emissões .
O caminho que de facto a nossa civilização está a trilhar... bom está à vista - as emissões relativamente aos transportes estão a aumentar... e logo agora que temos tantos BEV.

Desculpem o meu pessimismo, mas acho que não vamos conseguir evitar a parede, contra a qual não paramos de acelerar.
 

Léo Grova

Well-known member
João Ferreira, aqui vou falar sem experiência - já questionei directamente proprietários de Bmw i3 Rex, e todos eles me disseram que mantêm os 120lm/h com o Rex em funcionamento.


A ser verdade, e parto do princípio que sim, "só anda a 120kmh com o Rex" , não entra na minha definição de limitado.
 

Luis Neves

Moderator
Não penso que seja correto. De memória, e espero não falhar, a valocidades de 120 km/h o i3 60 Ah em modo REX para além do combustível gasta 10% de SOC aos 100 km, e o i3 REX 94 Ah gasta cerca de 6% de SOC aos 100 km.

A velocidade média de equilíbrio deve situar-se nos 95-100 km/h, aí sim a energia do gerador é bastante para o movimento.

Uma curiosidade: a cada paragem para reabastacer (são apenas 9 litros) o valor do SOC de referência que o REX tenta manter é reajustado para o SOC existente quando o carro parou. Por isso alguns utilizadores usam o truque de viajar a 120 km/h, mas uns km antes da área de serviço onde vão reabastacer baixam a velocidade para os 80-90 km/h, por forma a que o SOC recupere para o valor de partida (tipicamente 75%, acima disso o REX não liga). Assim pode evitar-se o risco de a bateria chegar ao fundo e o carro ficar apenas dependente do gerador - em vez de 170 cv são apenas 34 cv....
 
Última edição:

Carlos Costa

Moderator
Um BEV REX pode fazer algum sentido num país com uma rede de carregamento fraca, como a nossa. Assim que a rede evoluir, e não tenho dúvidas que evoluirá, deixa de fazer sentido. É uma utilidade conjuntural, nada mais. Coisa diferente é um PHV, se bem desenhado (Prius 4G PHV, por exemplo). Independentemente da fonte de energia, o comportamento do carro é sempre homogéneo.
 

Luis Neves

Moderator
Eu acho uma excelente solução, a implementação da BMW está muito bem feita (o REX em funcionamento não é audível dentro do carro), e é um descanso numa rede deficiente como a nossa sabermos que há sempre um plano B para chegar a casa. Não percebi, e tenho pena, a opção da BMW por descontinuar a versão REX com o lançamento da bateria de 120 Ah. São apenas 40 kWh, pouco mais de 200 km de autoestrada, não me parece que o argumento do aumento da autonomia justifique a eliminação do REX mesmo em países com melhores infraestruturas.
 

Telmo Salgado

Moderator
O meu ponto de vista, é que 10 proprietários de carros electrificados ( com uma bateria de 10kwh, por exemplo), têm um impacto muito maior na redução de emissões, do que um proprietário de um BEV com 80kwh ( por exemplo)

Se este problema fosse tratado com genuínas intenções, a forma mais rápida de reduzir emissões e fazer uma transição rápida para a eletrificação , seria produzir BEV REX.

Mas BEV REX com preço equiparado aos carros a combustão.

Na rotina diária sempre EV.

Um REX para não haver limitações nas viagens maiores.

Nota que com uma rede de carregamento a crescer, mesmo nas viagens maiores, haveria a hipótese de locomoção EV. O que não haveria era limitações, pois há sempre um back up plan - o REX.
Percebo, entendo e subscrevo, mas a boa filosofia do conceito esbarra com questões técnicas incontornáveis.
Não só o BEV Rex tem custos de complexidade que os atiram para cima dos carros a combustão, devido às evidentes exigências de ter a bordo todos os sistemas necessários para arrefecimento, alimentação e controlo de emissões do seu MCI, mas também devido à também natural capacidade de rolar totalmente elétrico com a potência nominal, i.e., com baterias de dimensionadas (logo caras) e os MG (são dois como nos PHEV) idem.
É para mim claro que um PHEV como o Prius terá baterias de menor dimensão que o BEV REX, e que face aos 25km de média de trajetos diários na UE me parece o melhor equilíbrio entre EV/MCI.
Era o caminhpo que eu gostava de ver o Prius percorrer :
1 Aumentar um pouco a bateria/autonomia ( 16kwh, por exemplo)

2 Um motor ( ou motores) eléctrico com um pouco mais de potência

3 Do trem motor, manter só um pequeno motor gerador, simples, de fácil e barata manutenção.
Pois, mas aqui como em todos desejos teremos sempre de considerar os "lados B"...

1 - Um Prius com 16kwh não faria dele um BEV REX, conceptualmente, porque entrega algum do seu espaço ao MCI que é naturalmente maior;

2 - O(s) MG estão dimensionados para uma bateria de pequena dimensão, relativamente;

3 - O motor "gerador" do Prius é do mais eficiente que há, simples, fácil e de barata manutenção….Nota que o MCI de um REX apesar de pequeno tem necessidades de manutenção iguais ao MCI Atkinson.


Ando à procura de um artigo que li há uns anos e infelizmente ainda não reencontrei, com as simulações dos perfis ideais para os PHEV e BEV REX :cautious:
 

Léo Grova

Well-known member
A próxima vez, que alguém começar com aquela lengalenga dos Plug-in, que são maus, e consomem muito, e aquelas coisas todas que se dizem; mostrem-lhe esta foto:
Screenshot_20201018-162542_Facebook.jpg

Deliciosa, não é?
 

João Prates

Archie Bunker
O meu ponto de vista, é que 10 proprietários de carros electrificados ( com uma bateria de 10kwh, por exemplo), têm um impacto muito maior na redução de emissões, do que um proprietário de um BEV com 80kwh ( por exemplo)
Fugiste à pergunta:
Deixa-me perguntar o mais clara e sintéticamente possível: Assumindo a mesma autonomia EV, preferias uma solução PHV ou uma solução REx? E porquê?

Relativamente à tua pergunta directa, um BEV REX, por definição, implica maior autonomia EV.
Continuas a fugir, eu disse claramente "Assumindo a mesma autonomia EV".

Aumentar um pouco a bateria/autonomia ( 16kwh, por exemplo)
Um bocadinho curto, autonomia para fazer 100 km descansado seria o sweet spot para quem vive nas grandes cidades e tem de fazer pendulares para os suburbios.

Um motor ( ou motores) eléctrico com um pouco mais de potência
Mais potência é sempre bem vindo, mas sinceramente não é preciso muito mais que os 71 cv (53 kW) que o Prius 4G PHV já tem para manter o rolamento em EV.
Principalmente se tivermos como prefiro ter um sistema PHV onde o MCI pode sempre entrar para ajudar em casos de necessidade esporádica.

Do trem motor, manter só um pequeno motor gerador, simples, de fácil e barata manutenção.
Grande asneira quanto a mim, e era aqui que queria chegar.
Vamos lá a ver em maior pormenor porque prefiro mil vezes um PHV com autonomia EV alargada, como tinha o Volt, que um REx com a mesma autonomia.
Vou primeiro tentar usar o nº máximo de argumentos já aqui emitidos para não estar a repetir-me nos que já foram apontados:

A meu ver o principal inconveniente num REX é a limitação de potencia quando circula com o MCI.
Tradicionalmente os sistemas são serie, ou seja pouco eficientes em termos de output energetico / velociadades elevadas.
Ora aqui está um dos problemas, embora para mim não seja o maior.
Um carro que perde potência em determinadas situações, que não tem um comportamento uniforme, não usa propriamente uma beleza de conceito de transmissão.

Coisa diferente é um PHV, se bem desenhado (Prius 4G PHV, por exemplo). Independentemente da fonte de energia, o comportamento do carro é sempre homogéneo.
Bingo.

a implementação da BMW está muito bem feita (o REX em funcionamento não é audível dentro do carro)
Permite-me discordar. Fui uma vez a Coimbra num e ouvia-se sim.
Aliás o pior não era o ouvir, era a frequência de vibração, muito baixa frequência, que fazia ressonância no carro com um nível de graves que me deixou indisposto rápidamente.

O motor "gerador" do Prius é do mais eficiente que há, simples, fácil e de barata manutenção….Nota que o MCI de um REX apesar de pequeno tem necessidades de manutenção iguais ao MCI Atkinson.
Senão maiores, e o preço da assistência BMW está longe de ser uma referência de acessibilidade às carteiras menos favorecidas.
Eu só pergunto o que é que querem ter mais barato e acessível do que a assistência de um híbrido Toyota, em que motorização de MCI esperam conseguir isso.

Se posso ter o mesmo custo reduzido e ter um conjunto propulsor a gasolina 100% competente com toda a potência, disponibilidade, e sinergia com o sistema eléctrico, como já temos desde 1997 nos híbridos do grupo Toyota, porquê andar para trás para um híbrido série com um motor de combustão e um gerador separados e sem qualquer integração e sinergia com a transmissão eléctrica? Onde está a vantagem?

A beleza do sistema HSD é precisamente o S, é a Sinergy, a forma como conseguiram colocar motor a combustão e motores eléctricos numa coreografia exemplar até hoje inultrapassável, um efeito "Ovo de Colombo" que dificilmente se repetirá de tão brilhante que foi a concepção do Power Split Device, simples, genial.

Dá-me um PHV com 100 a 150 km de autonomia e uma transmissão HSD e podem levar todos os BEV para outro planeta que fico bem por aqui.
Aliás como muito bem referes, a utilização dos recursos existentes é totalmente contra esse princípio de andar a transportar largas dezenas de kWh de bateria de um lado para outro.

Assumindo que teremos a médio prazo como parece vir a ser o caso H2 verde produzido em larga escala, atrevo-me a pensar num PHV Fuel Cell com autonomia EV para 150 km.
Vou sonhando até lá. 😴
 
Última edição:

João Prates

Archie Bunker
Verdade, mas na altura não havia a pressão política para produzir H2 verde, o que havia (e ainda existe hoje) era todo cinzento, e portanto não fazia grande sentido.

Não sei se com a nova orientação política para produzir H2 verde não vamos ver muitos desses projectos revisitados.

E ironicamente, sem que tenham feito alguma coisa para isso no sentido político (que eu saiba), a Toyota acaba por ter a liderança e ver compensados os seus investimentos.

A vida dá cada volta... :oops:
 

Telmo Salgado

Moderator
E ironicamente, sem que tenham feito alguma coisa para isso no sentido político (que eu saiba), a Toyota acaba por ter a liderança e ver compensados os seus investimentos.
Já o disse várias vezes, a Toyota estudou muito o tema, e sabendo que há mais de 250 reações para produzir H2, além da célebre eletrólise, com o necessário tempo de maturação e energia barata (quem diria há 20 anos?) o resultado não haveria de ser assim tão longínquo.
 

Telmo Salgado

Moderator
As barreiras eram as que já referi, mas há outras. O "destino H2" está longe do objetivo próximo.
Como anda algo devagar, há que refletir e produzir BEVs até porque se complementam num futuro zero carbono.

Edit: e sempre o fizeram de forma séria, apostando nas FC e rejeitando os ICE a H2 que ainda povoam os imaginários de muito petrolhead, e como a BMW se encarregou de materializar num série 7 cuja utilidade (H2 liquefeito) era evidentemente difícil olhando para os presuspostos.
 

Hugo Pardal

Active member
@João Prates

Nesse raciocínio todo só estás a falhar numa coisa (atenção que a minha opinião é só de ler artigos porque nunca conduzi)...

Mas se o BMW i3 Rex não tem o mesmo comportamento em modo 100% elétrico que tem em modo híbrido, o Prius PHV também não tem o mesmo comportamento no modo elétrico e no modo híbrido.

A coisa está é ao contrário... No i3 Rex é o modo híbrido que é capado e no Prius PHV é o modo elétrico que é capado.

E é mesmo por essa razão que eu prefiro a solução Rex... O carro é suposto ser principalmente eléctrico e só ocasionalmente ter de ser híbrido em condições particulares inferiores a 5% da sua utilização habitual. No PHV as suas características estão capadas na sua faixa principal de utilização.
 

Luis Neves

Moderator
Por questões de arrumação de componentes/empacotamento, parece-me mais fácil ter um EV com autonomias de 150-200 km e um pequeno gerador para as necessidades pontuais, do que um PHV como o Prius a ter uma bateria para esses 150 km e manter o sistema híbrido. Se for possível de fazer sem a mala desaparecer ou se tornar num carro de dois lugares, preferia, sim...
 

Telmo Salgado

Moderator
ocasionalmente ter de ser híbrido em condições particulares inferiores a 5% da sua utilização habitual

Ok, mas se é só 5% então para quê andar a carregar o equipamento? Não justificava os mesmos 100kg ou até mais do MCI+depósito+escapes, etc. em mais bateria de tração?
 
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