Através de um grupo de trabalho conjunto, investigadores de ambas as instituições estão envolvidos na criação de um novo cabo para estações de carregamento, ainda sujeito a patente, o qual poderá ser combinado com a tecnologia de carregamento de veículos atualmente em desenvolvimento, tornando ainda mais fácil, para todos, a fase de transição para os VE, com carregamentos ininterruptos.
“Atualmente, os carregadores apresentam limitações na rapidez de carregamento da bateria de um VE, devido ao perigo de sobreaquecimento. Um carregamento mais rápido requer mais corrente a percorrer o respetivo cabo”, referiu Michael Degner, Líder Técnico Sénior da Ford Research & Advanced Engineering.1 “Quanto mais elevada for a corrente, maior é a quantidade de calor que tem de ser removida, de forma a manter o cabo operacional.”
Os investigadores da Universidade Purdue estão a concentrar-se num método alternativo de arrefecimento através da concepção de um cabo de carregamento que possa fornecer uma corrente mais elevada. O cabo utiliza o líquido como agente de arrefecimento ativo, o que pode ajudar a extrair mais calor do mesmo aquando da passagem de líquido para vapor, o que constitui a principal diferença entre esta e a tecnologia de arrefecimento líquido atualmente disponível no mercado.
Esta inovação poderá, futuramente, proporcionar significativamente mais energia do que os melhores sistemas de carregamento de VE atualmente disponíveis, tornando potencialmente possíveis tempos de carregamento mais rápidos se o carregamento de veículos e outras melhoramentos tecnológicos ocorrerem em paralelo. Em última análise, esta solução poderá, eventualmente, levar a que os carregamentos de VE sejam tão rápidos como os abastecimentos convencionais nos postos de abastecimento de combustível líquido.
A ideia para esta tecnologia teve origem nos conhecimentos da equipa Ford acerca dos desafios enfrentados para a obtenção de taxas de carregamento mais rápidas, bem como das áreas de especialização dos investigadores da Universidade Purdue. À medida que a tecnologia é desenvolvida, as equipas colaboram regularmente na revisão dos resultados mais recentes e na troca de informações sobre as principais áreas de desenvolvimento.
“O tempo de carregamento dos VE pode variar muito, desde 20 minutos numa estação de carregamento, até várias horas num posto de carregamento doméstico, o que pode representar um fator de ansiedade para os potenciais compradores de um veículo elétrico”, declararam Issam Mudawar, Betty Ruth e Milton B. Hollander, da equipa de professores de Engenharia Mecânica da Universidade Purdue. “O meu laboratório encontrou uma solução para situações em que as quantidades de calor produzidas excedem as capacidades das tecnologias atuais”.
Mudawar refere que o seu laboratório pretende iniciar os testes de um protótipo de cabo de carregamento nos próximos dois anos, para determinar velocidades de carregamento mais específicas para certos modelos de veículos elétricos.
“A Ford está empenhada em facilitar a transição para a eletrificação”, acrescentou Degner. “Estamos satisfeitos por trabalhar de perto com a equipa de investigação da Universidade Purdue, que tem todo o potencial para tornar ainda mais apelativa e acessível a posse de veículos comerciais e a gestão de frotas comerciais.”
Jovens talentos eletrizantes
A aliança entre a Ford e a Universidade Purdue é apenas uma de centenas de alianças estratégicas que a companhia tem com professores universitários de todo o mundo. Proporcionar aos estudantes licenciados oportunidades para trabalhar em desafios do mundo real ajuda-os a desenvolver as suas aptidões, ao mesmo tempo de apresentar a Ford a estudantes que poderão vir a optar por iniciar a sua carreira na companhia.
“A investigação que estamos a levar a cabo num projeto com estas caraterísticas regista um considerável avanço, no que consideramos um benefício para nós e para o futuro do carregamento de VE, bem como uma via aberta para jovens talentos, algo em que temos obtido bastante sucesso”, declarou Ted Miller, Director de Subsistemas de Eletrificação e Investigação de Fontes de Energia da Ford. “Os estudantes sentem-se envolvidos, gostam do trabalho que fazem, contribuindo para um investimento sustentado nos seus laboratórios que os ajuda a resolver problemas”.
Apesar de não estar previsto, para o curto prazo, o lançamento no mercado deste cabo de carregamento rápido, pois o processo de investigação está ainda a decorrer, Mudawar tem vindo a desenvolver formas mais eficientes de arrefecimento de sistemas eletrónicos durante os últimos 37 anos, aproveitando a forma como o líquido absorve o calor quando ferve ao ponto de vapor.
“A Ford tem tido um envolvimento ativo na pesquisa de baterias e de VE que remonta aos tempos de Henry Ford e Thomas Edison”, destacou Miller. “Registámos mais de 2.500 patentes americanas em tecnologias de eletrificação e temos mais de 4.000 patentes pendentes. Trabalhar com o Professor Mudawar e os seus alunos representa a combinação perfeita para nos ajudar na investigação de soluções de carregamento para o futuro”.
1 O ritmo de carregamento diminui à medida que a bateria atinge a sua capacidade máxima. Os resultados obtidos podem variar com base nas horas de pico de carga, estado de carga da bateria, idade da bateria de iões de lítio e respetivo.