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Projeto inovador

A brasileira Akaer desenvolverá bateria para eletrificação de aeronaves

O Colt 100 é a plataforma escolhida para testar as novas baterias. Imagens: Akaer

O Colt 100 é a plataforma escolhida para testar as novas baterias. Imagens: Akaer

25/11/2020 | Belo Horizonte

Roberto Valadares Caiafa

O Grupo Akaer e a Equatorial Sistemas estabeleceram um acordo com a Oxis Energy, a Texas Aircraft e a WEG para, conjuntamente, desenvolver uma versão elétrica da aeronave Colt 100, fabricada pela Texas Aircraft, resultando no projeto de desenvolvimento da primeira aeronave comercial totalmente elétrica concebida no Brasil.

O escopo do trabalho da Akaer-Equatorial será otimizar o desempenho da bateria por meio de um design inovador de módulo de células com materiais leves, gerenciamento integrado de bateria (BMS) e recursos de proteção e gerenciamento térmico integrado.

Além disso, o módulo permitirá uma arquitetura de bateria versátil e escalável, adequada para uma variedade de aplicações.

Os laboratórios para desenvolvimento e testes de sistemas de armazenamento de energia e de sua integração com sistemas veiculares da Akaer permitem testar e qualificar as baterias em um ambiente seguro para testes severos e simulação do ciclo operacional do componente.

A estrutura dos laboratórios do Grupo Akaer permite a execução de testes com alto nível de corrente e voltagem (600 VDC), atendendo “hazard level 7" (nível de perigo 7), ou seja, pode conter possíveis explosões e vazamentos das baterias durante a execução dos testes.

A empresa também dispõe do laboratório de sistemas “hardware in the loop”, capaz de simular o sistema de propulsão completo de uma aeronave ou de um veículo. Este laboratório pode ser integrado às novas baterias, motor, inversor e demais componentes do sistema.

O conjunto de cargas dinâmicas, composto por dinamômetros ativos, permite testar o sistema propulsivo e seus componentes em diferentes regimes de carga, simulando os regimes de voo ou de condução de um veículo elétrico ou híbrido.

Eletrificação de aeronaves

 

Em um futuro não muito distante, as grandes aeronaves deverão ser impulsionadas por motores elétricos e sistemas avançados de geração e armazenamento de energia elétrica.

Estudos indicam que as tecnologias, ainda em estágio de laboratório com baixo nível de maturidade, rapidamente deverão evoluir para uma escala avançada e, em menos de 10 anos, o mercado de aeronaves de longo alcance poderá ser completamente alterado.

Neste cenário, os desafios tecnológicos e regulatórios são significativos, e a indústria brasileira tem que estar preparada para dominar o ciclo de desenvolvimento desta nova tecnologia, tanto para uso civil como militar.

A plataforma COLT 100

 

O Colt 100 é uma aeronave de quatro lugares de asa alta desenvolvida no Brasil, impulsionada por um motor BRP-Rotax, modelo 912 ULS de 100 HP.

A célula é parcialmente produzida na cidade de Campinas (São Paulo) e sua montagem final é feita nos Estados Unidos, onde concentra-se um grande mercado para este tipo de aeronave, categoria Esportiva Leve Especial (um grande sucesso de vendas).

O projeto da nova aeronave elétrica busca utilizar a mesma plataforma Colt 100, o sistema de propulsão a combustão sendo substituído por um sistema propulsivo elétrico a ser fornecido pela WEG.

A energia será armazenada em um conjunto de baterias modulares que utilizarão células avançadas de Lítio - Enxofre (Li-S) trazendo assim enormes benefícios devido à sua densidade de energia muito alta e baixo custo de fabricação em grandes volumes.

Esta nova bateria é capaz de atingir a energia específica (Wh/kg) requerida para que a primeira versão elétrica do Colt 100 alcance uma autonomia maior que 90 minutos.

As células de bateria a base de Lítio-Enxofre serão fornecidas pela OXIS Energy do Brasil, localizada em Juiz de Fora, Minas Gerais. Esta fábrica terá condições de fornecer as células de baterias em escala industrial já em 2021.

No entanto, para trabalhar com sucesso em aplicações, é fundamental que a tecnologia não só opere com sucesso no nível da célula, mas que esses benefícios sejam totalmente percebidos no nível da bateria.

O escopo do trabalho da Akaer-Equatorial é, portanto, otimizar o desempenho da bateria por meio de um design inovador de módulo de células com materiais leves, gerenciamento integrado de bateria (BMS) e recursos de proteção e gerenciamento térmico integrado.

Além disso, o módulo permitirá uma arquitetura de bateria versátil e escalável, adequada para uma variedade de aplicações. Com sua capacidade de prover soluções de engenharia integrada de alta confiabilidade, e com os seus laboratórios instalados no site de São José dos Campos, o Grupo Akaer está pronto para atender as demandas do futuro.

 

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