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�rea Cient�fica: Electrónica de Potência
Desenvolvimento de um Controladar para Acionamento de um Motor Trifásico de Fluxo Axial
Publicada a 2015-06-17
Aluno: Paulo Ricardo Martins Pereira de Carvalho N�mero: 40508 Email: paulorcarvalho@portugalmail.pt
Data in�cio: 22/10/2009 Data Conclus�o: 13/12/2012

Orientador(es):
Nome: Francisco Carrusca Pimenta de Brito Email: francisco@dem.uminho.pt
Nome: João Luiz Afonso Email: jla@dei.uminho.pt

Arguente(s):
Nome: José Gabriel Oliveira Pinto   Email: gpinto@dei.uminho.pt
Nome: Manuel João Sepúlveda Mesquita de Freitas   Email: mjs@dei.uminho.pt
Data da defesa: 13/12/2012

vers�o electr�nica

Descri��o:

Com o aumento do aquecimento global, devido ao consumo abusivo das suas matérias-primas por parte do homem, é cada vez mais necessário e solução viável a utilização de energias não poluentes ou renováveis. Então, no sector automóvel, sendo actualmente uma das maiores fontes de poluição ambiental e consumo de recursos energéticos, é necessário substituir os motores de combustão interna em motores eléctricos ou motores híbridos. Surgiu então a oportunidade de fazer um Projecto que consiste no dimensionamento de todos os sistemas de electrónica de Potência de um carro híbrido, e por todas as razões apresentadas atrás, pareceu-me boa ideia a realização deste projecto.

Estado da Arte

Devido à procura de novas fontes de energias, preferencialmente renováveis, os construtores de automóveis tem apostado fortemente no desenvolvimento de carros eléctricos. Actualmente já existem carros totalmente eléctricos capazes de fazer frente aos automóveis de motor de combustão interna, apresentando mesmo algumas vantagens, tais como, maior aceleração devido ao maior binário do motor eléctrico que é elevado mesmo a baixas rotações, outra vantagem é o seu baixo ruído de funcionamento, bem como o seu baixo consumo/preço, sendo ainda capaz de regenerar energia aquando das travagens ou desacelerações. Das poucas desvantagens que os automóveis eléctricos ainda possuem são a sua baixa autonomia, o tempo de carregamento das baterias e os escassos locais de estabelecimento para as recarregar. Porém, devidas as desvantagens enunciadas atrás, a passagem de automóveis de combustão interna para automóveis totalmente eléctricos ainda não se tenha concretizado. Nesta fase, as marcas de automóveis tem apostado nos carros híbridos que fazem uma combinação entre dois motores, obtendo assim uma grande economia de combustível, ao mesmo tempo que reduz de forma significativa a emissão de gases poluentes para a atmosfera.

Palavras-Chave: Veículos Eléctricos, Travagem Regenerativa, Ultracondensadores, Electrónica de Potência.

Objectivos:

O principal objectivo deste projecto é o desenvolvimento de todos os sistemas de electrónica de potência de tracção de um carro eléctrico, para competição, com travagem regenerativa. Para tal, tem-se que dimensionar a capacidade do banco de supercondensadores necessários para alimentar o motor, tem-se também de projectar o conversor bidireccional CC-CA, bem como programar o seu controlo no microcontrolador DSP, que vai permitir mudar o sentido e velocidade do motor, também é necessário implementar placas de sensorização e condicionamento de sinal, do andar de Potência, dos sistemas de supervisão e protecção para os sistemas de Electrónica de Potência.

Outro objectivo, não menos importante, é o desenvolvimento do sistema de gestão de carregamento de baterias, para permitir o carregamento dos supercondensadores à rede eléctrica.

Pesquisa sobre o "estado da arte" dos Veículos Eléctricos. Pesquisa sobre os motores eléctricos utilizados, os sistemas de armazenamento de energia (baterias, ultracondensadores, etc). Pesquisa sobre técnicas de controlo para os inversores que accionam os motores e para o sistema de carregamento dos elementos armazenadores de energia. (1 mês)
Estudo das soluções para armazenamento de energia por carregamento e por travagem regenerativa. (1 mês)
Estudos sobre os diferentes tipos de motores, selecção do tipo de motor a ser utilizado, e realização de ensaios no motor a ser empregue no Veículo Eléctrico. (1 mês)
Estudo com recurso a simulações computacionais utilizando Matlab/Simulink/ /SimPowerSystems e PSCAD de Estratégias de Controlo e Topologias aplicáveis aos sistemas de accionamento de motores para veículos eléctricos, com travagem regenerativa e com optimização dos consumos de energia proveniente dos elementos armazenadores. (1 mês)
Estudo da plataforma para desenvolvimento do sistemas de controlo Veículo Eléctrico a ser implementado (DSP/microcontrolador Texas Instruments TMS320F2812 ). (1mês)
Estudo e desenvolvimento do conversor CC-CA bidireccional a ser utilizado entre os elementos armazenadores de energia e o motor do Veículo Eléctrico. (1 mês)
Implementação do Veículo Eléctrico (partes eléctricas e partes mecânicas). (2meses)
Realização de ensaios do Veículo Eléctrico (2 meses).
Escrita da dissertação de Mestrado. (2 meses)

Links importantes:
http://www.sinus-pq.com - http://www.gepe.dei.uminho.pt

Palavras chave:
Veículos Eléctricos, Travagem Regenerativa, Ultracondensadores, Electrónica de Potência