Em Foco: A transpiração e a dor por trás do desenvolvimento do acionamento elétrico

“As pessoas acham que é fácil construir um sistema de acionamento elétrico”, diz Michael Jost, ex-diretor de estratégia do grupo VW. Ele reuniu uma equipe de 'crentes' sob a bandeira da eD-TEC para criar um acionamento elétrico de alto desempenho.
“Mas realmente não é tão simples quanto parece. Essa foi a nossa experiência nos últimos seis meses e, no final das contas, isso faz parte do valor agregado do eD-TEC, porque agora sabemos como lidar e resolver os problemas complexos que surgem em um sistema de acionamento elétrico de altíssima performance. A simplicidade genial e a facilidade de uso para o construtor de barcos e o usuário final do Q-Drive escondem a complexidade técnica e a transpiração por trás de seu desenvolvimento.”
Desenvolvimento de acionamento elétrico
Jost diz que pretendia iniciar os testes na água em outubro de 2022 e já está seis meses atrasado em seu próprio cronograma. Mas com esses atrasos, ele diz que a equipe encontrou problemas e com isso aprendeu muito. “É assim que acontece com os protótipos e com as novas tecnologias”, diz ele.

eD-TEC atualmente está testando seu eD-QDrive, que compreende uma unidade de tração de popa montada em gio com hélice perfurante ligada a um motor elétrico de alta potência, por sua vez alimentado por um banco de baterias com alta taxa C e controlado por um avançado backbone de hardware e software.
Foi apresentado em setembro de 2022 e, até agora, a equipe mostrou a prova de conceito de seu sistema plug-and-play e das unidades com testes iniciais na água. Agora ele está se preparando para testes iminentes em escala real e velocidade total de barcos de teste powercat e monocasco, com os acionamentos abertos até 4,000 rpm.
“Também esperamos encontrar novos problemas porque não há mais ninguém desenvolvendo esse tipo de tecnologia totalmente elétrica de alto desempenho”, diz Jost. “Não há mais ninguém que possa escalar a montanha além de nós.
“O barco está pronto, as unidades estão prontas e finalmente estamos prontos para o mar. A tecnologia é muito mais complexa do que imaginávamos, mas nos desafiamos e resolvemos problema após problema, porque no mundo real, entre a ideia em uma folha de papel e o produto final de sucesso, existe muita dor. ”
Desafio de ruído elétrico
Jost diz que um dos desafios mais persistentes foi a descoberta de alto ruído eletromagnético dos motores de alto torque, que por sua vez pode causar interferência elétrica em outros sistemas e circuitos. Este, diz ele, é um dos desafios em abrir novos caminhos usando motores muito mais potentes do que os já implementados no setor marítimo.
“Como você evita o ruído elétrico? Não é tão simples. Estamos lidando com um sistema de 700 volts, motores de torque extremamente alto e mais de 100kW de alimentação contínua, embora não esperássemos tanto ruído elétrico. Então, trabalhamos com nossos parceiros elétricos Baumüller para entender o problema e encontrar uma solução, e estamos implementando isso agora. Aprendemos muito.”
A equipe também experimentou a frustração de encontrar vazamentos de água e óleo no equipamento de teste que têm muito pouco a ver com o próprio sistema de acionamento. No entanto, ajudou a fornecer a prova de conceito para a natureza plug-and-play do eD-QDrive.
“O sistema plug-and-play funciona muito bem e sabemos disso porque tivemos que desmontar e montar as unidades várias vezes durante a instalação e resolução de problemas nesta fase de teste”, diz Jost. “Podemos trocar a unidade em uma hora, o que foi uma referência importante quando estávamos desenvolvendo o sistema, pois facilita muito a instalação e a manutenção.”
Pequenos passos para a integração
A equipe também aprendeu a ser um pouco mais paciente em seu processo de construção para testes.
“Inicialmente integramos tudo – o trocador de calor, o inversor, os sensores, controle de ruído, tudo – mas agora percebemos que no mundo real isso não é tão fácil”, diz Jost. “Portanto, agora estamos criando um sistema muito mais robusto e, com o ruído elétrico sob controle, o próximo grande passo será o gerenciamento térmico. Também tivemos alguns problemas iniciais com uma nova caixa de câmbio dedicada que desenvolvemos para o drive, mas agora isso também foi resolvido.”

No início deste ano, A eD-TEC nomeou a e.battery systems (EBS) como sua nova parceira de tecnologia de baterias. A expectativa é que os primeiros produtos da parceria estejam prontos para o mercado no segundo semestre de 2023.