O desenvolvimento das tecnologias que mudaram o cenário da mobilidade eletrificada

Abstract

RESUMO Este trabalho apresenta uma análise da evolução histórica e tecnológica dos veículos eletrificados, abordando desde os primeiros veículos elétricos do século XIX até os sistemas eletrificados contemporâneos de elevada integração eletrônica. Inicialmente, são discutidos os fundamentos da eletricidade aplicada à mobilidade, motores elétricos, baterias e sistemas híbridos, contextualizando o crescimento da eletrificação automotiva perante às demandas ambientais, energéticas e tecnológicas observadas principalmente a partir das décadas de 1990 e 2000. O estudo também analisa a evolução dos sistemas embarcados e da rede CAN (Controller Area Network), destacando seu papel fundamental na integração entre unidades eletrônicas de controle, gerenciamento de energia, controle de motores, sistemas híbridos e arquiteturas modernas de veículos eletrificados. Ao longo do desenvolvimento teórico, são apresentados exemplos históricos e contemporâneos de veículos eletrificados, como o Triciclo Elétrico de Ayrton e Perry, o Electrobat, Bersey Electric Cab, o GM EV1, Toyota Prius, Tesla Model S e YANGWANG U9 Xtreme, relacionando-os à evolução da eletrônica embarcada, da mecatrônica automotiva, das baterias automotivas, dos sistemas de gerenciamento térmico, das arquiteturas de comunicação digital e das estratégias modernas de controle veicular. Também são discutidas políticas ambientais e industriais ligadas à mobilidade eletrificada, incluindo programas de incentivo nacionais e internacionais. Como aplicação prática dos conceitos apresentados, o trabalho propõe o desenvolvimento de uma bancada didática baseada em um sistema iBSG (Integrated Belt Starter Generator) da fabricante Valeo, controlado via barramento CAN por meio do software CANoe, da Vector Informatik. O estudo demonstra a capacidade de comunicação e controle de sistemas automotivos modernos utilizando apenas os sinais CAN High e CAN Low, evidenciando a importância da comunicação distribuída e da integração eletroeletrônica na engenharia automotiva contemporânea. Por fim, conclui-se que a evolução dos veículos eletrificados está diretamente associada ao avanço da Mecatrônica, da Eletrônica Embarcada e das arquiteturas digitais automotivas, consolidando a rede CAN como uma das principais tecnologias responsáveis pela transformação da mobilidade moderna. ABSTRACT This work presents an analysis of the historical and technological evolution of electrified vehicles, covering everything from the first electric vehicles of the 19th century to contemporary electrified systems with high electronic integration. Initially, the fundamentals of electricity applied to mobility, electric motors, batteries, and hybrid systems are discussed, contextualizing the growth of automotive electrification in the face of environmental, energy, and technological demands observed mainly from the 1990s and 2000s. The study also analyzes the evolution of embedded systems and the CAN (Controller Area Network), highlighting its fundamental role in the integration between electronic control units, energy management, motor control, hybrid systems, and modern architectures of electrified vehicles. Throughout the theoretical development, historical and contemporary examples of electrified vehicles are presented, such as Ayrton and Perry's Electric Tricycle, the Electrobat, Bersey Electric Cab, the GM EV1, Toyota Prius, Tesla Model S and YANGWANG U9 Xtreme, relating them to the evolution of embedded electronics, automotive mechatronics, automotive batteries, thermal management systems, digital communication architectures, and modern vehicle control strategies. Environmental and industrial policies related to electrified mobility are also discussed, including national and international incentive programs. As a practical application of the concepts presented, the work proposes the development of a didactic bench based on an iBSG (Integrated Belt Starter Generator) system from the manufacturer Valeo, controlled via CAN bus using the CANoe software from Vector Informatik. The study demonstrates the communication and control capabilities of modern automotive systems using only CAN High and CAN Low signals, highlighting the importance of distributed communication and electro-electronic integration in contemporary automotive engineering. In conclusion, the evolution of electrified vehicles is directly linked to advances in mechatronics, embedded electronics, and automotive digital architectures, solidifying the CAN network as one of the key technologies responsible for transforming modern mobility.