O inevitável fim das reservas de petróleo existentes no planeta e consequente aumento do preço dos combustíveis, bem como uma maior consciencialização relativamente às questões ambientais, fazem com que hoje em dia, mais do que nunca se valorize a redução de consumo de combustíveis e de emissões de gases poluentes e se procurem de forma exaustiva novas soluções para o transporte de pessoas e bens. É com base nos pressupostos apresentados que surgem como alternativa primordial os veículos elétricos, sendo também os veículos híbridos uma solução com enormes vantagens.

O maior entrave à expansão dos veículos elétricos consiste na limitada autonomia que as baterias existentes proporcionam. O tema proposto para esta dissertação consiste num sistema capaz de aumentar a autonomia de um veículo elétrico, procurando assim dar resposta ao problema referido, e consequentemente apaziguar o sentimento de ansiedade sentido por alguns condutores de veículos elétricos, mediante a possibilidade de a energia disponível nas baterias acabar num local onde não seja possível efetuar um recarregamento. Este sentimento é globalmente denominado  Range Anxiety.

Um sistema Range Extender é composto por vários elementos, nomeadamente um motor de combustão interna, uma máquina elétrica, neste caso um gerador, e um conversor de potência. De forma muito simples, o princípio de funcionamento do sistema pode ser descrito da seguinte forma: o gerador encontra-se acoplado ao motor de combustão interna, transformando a energia mecânica em energia elétrica, por intermédio de um conversor de potência a energia elétrica produzida é encaminhada para as baterias do veículo, carregando-as, aumentando assim a energia disponível para o sistema de tração, o que se traduz num aumento da autonomia do veículo. Existe também a possibilidade da energia elétrica gerada ser diretamente encaminhada para o sistema de tração ao invés de ser utilizada para carregar as baterias.

A tração do veículo é da inteira responsabilidade do motor elétrico, pelo que o sistema Range Extender não se encontra mecanicamente acoplado às rodas motrizes. Esta situação permite otimizar a performance do motor a combustão, pois o seu funcionamento é independente do que se passa no sistema tração (situação responsável pelo fraco rendimento dos motores a combustão nos veículos convencionais), podendo o mesmo operar exclusivamente na sua zona de funcionamento ideal. Os veículos equipados com este tipo de tecnologia funcionam recorrendo à energia disponível no sistema recarregável de armazenamento de energia (Rechargeable Energy Storage System - RESS), sendo o sistema Range Extender ativado apenas quando o nível de energia disponível nas baterias está próximo do mínimo aconselhado para o respetivo tipo de bateria.

O objetivo desta dissertação, tal como o indica o título, consiste no desenvolvimento de um sistema Range Extender para veículos elétricos. A realização deste projeto passará por diversas fases que serão delineadas com maior pormenor posteriormente, mas que consistem de modo geral num estudo intensivo de tudo quanto diga respeito ao sistema Range Extender, nomeadamente os elementos constituintes, bem como estratégias de controlo do mesmo. De seguida o sistema será simulado exaustivamente de forma a comprovar o seu correto funcionamento antes de se proceder à sua implementação e testes práticos.