A dissertação de mestrado apresentada tem como finalidade o Desenvolvimento de um Sistema Inteligente para Carregamento de Baterias, e será orientada pelo Doutor João Luiz Afonso.

Na próxima década, Portugal estará no caminho dos automóveis eléctricos, como principal alternativa aos automóveis que utilizam combustíveis fósseis, que para além dos problemas ambientais e da crescente escalada dos preços, contam com reservas que tendem a se esgotar nas próximas décadas. Os grandes construtores de automóveis, como a Renault-Nissan, estão convencidos do sucesso dos automóveis eléctricos e da rentabilidade que os mesmos podem a representar, e por isso, em breve, serão lançados modelos de automóveis eléctricos, livres de emissões de gases poluentes para a Natureza [1-2].

Deste modo, empresas de sectores como o tecnológico e o energético, têm um papel importante na colaboração com os fabricantes dos automóveis, com o intuito de dotar Portugal de infra-estruturas que permitam, cada vez mais, a expansão da inovação tecnológica nessa área. É neste contexto que um Sistema Inteligente para o Carregamento de Baterias, que considere em conjunto, as necessidades tanto das baterias, quanto da Sistema Eléctrico Nacional, com postos de abastecimento para carregamento rápido e para carregamento lento, será um forte contributo para o desenvolvimento da utilização dos veículos eléctricos em Portugal [1-3].

Assim, nesta dissertação o Sistema Inteligente para o Carregamento de Baterias a ser desenvolvido, permitirá carregar diferentes tipos de baterias, com métodos de carga distintos: lentos e rápidos. O método lento é mais indicado para quando os automóveis puderem estar parados por longos períodos de tempo, como em parques de estacionamento ou em residências. Por outro lado, o método rápido é indicado para carregamentos em paragens durante longas viagens, em que se pretende que o tempo de carga seja o mais diminuto possível. Em conformidade com estes métodos, é imprescindível, que ambos permitam prolongar ao máximo a vida útil das baterias. Durante o processo lento, como o sistema será bidireccional, é possível que as baterias dos carros devolvam energia eléctrica à rede eléctrica nacional, ajudando assim as centrais hidroeléctricas reversíveis a colmatar a aposta crescente na energia eólica, uma vez que a energia produzida a partir dos ventos revela-se inconstante [2-3].

O sistema que se propõe desenvolver nesta dissertação poderá vir a ser, num futuro próximo, uma óptima solução para o problema do carregamento de um elevado número de veículos eléctricos pelo Sistema Eléctrico Nacional, por essa razão não é tolerável que o sistema proposto cause problemas de Qualidade de Energia Eléctrica. Dessa forma, o Sistema Inteligente para Carregamento de Baterias proposto apresentará consumo de corrente sinusoidal com factor de potência unitário, dando seguimento às actividades que têm sido realizadas na Área de Electrónica de Potência do Departamento de Electrónica Industrial da Universidade do Minho, relativas à área da Qualidade de Energia Eléctrica [2‑7].

Numa primeira fase será feito um estudo sobre a bibliografia existente sobre baterias e seus métodos de carregamento, e depois, recorrendo a simulações computacionais sobre as diferentes topologias existentes, será seleccionada a que mais se adapta ao tema proposto. Posteriormente, será implementada a plataforma de controlo e de hardware que dará origem ao Sistema Inteligente para Carregamento de Baterias [5-10].

[1]     M. Prado, T. Ferreira, "Portugal no Caminho dos Carros Eléctricos", in Jornal de Negócios, Julho de 2008. Disponível online, no dia 01-10-2008, em < http://www.afia-afia.pt/jornais/jornais2008/2008_07_jornais/noticias_2008_07.htm>

[2]     S. P. Mota, M. Conceição, "Portugal recebe 4 mil carros eléctricos em 2011", in Diário Económico, Julho de 2008. Disponível online, no dia 01-10-2008, em < http://www.afia-afia.pt/jornais/jornais2008/2008_07_jornais/noticias_2008_07.htm>

[3]     J. L. Afonso, "Programa Carros Eléctricos em Portugal", Universidade do Minho - Guimarães, Julho de 2008.

[4]     M. M. Morcos, C. R. Mersman, G. D. Sugavanam, N. G. Dillman, "Battery Chargers for Electric Vehicles", IEEE Power Engineering Review. Volume 20, pp. 8-11, 18, Issue 11, Nov. 2000.

[5]     C. C. Hua, C. H. Hsu, "Implementation of a Regenerative Pulse and Equalization Battery Charger Using a DSP", International Conference on Power Electronics and Drives Systems, 2005. PEDS 2005. Volume 2, pp. 955-959, Nov. 2005.

[6]     A. R. Prasad, P. D. Ziogas, S. Manias, "A New Active Power Factor Correction Method for Single-Phase Buck-Boost AC-DC Converter", Applied Power Electronics Conference and Exposition, 1992. APEC '92 Conference Proceedings 1992, Seventh Annual. Pp. 814-820, Fevereiro de 1992.

[7]     L. R. Chaar, N. Mohan, C. P. Henze, J. W. Kolar, "Sinusoidal Current Rectification in a Very Wide Range Three-Phase AC Input to a Regulated DC Output", Industry Applications Conference, 1995. Thirtieth IAS Annual Meeting, IAS '95, Conference Record of the 1995 IEEE. Volume 2, pp. 644-648, Janeiro de 1996

[8]     Y. Toyoguchi, Y Moriwaki, Tadashi Sotomura, K. Adachi, "Progress in Materials Applications for New-generation Secondary Batteries", IEEE Transactions on Electrical Insulation, [see also Dielectrics and Electrical Insulation, IEEE Transactions on], Vol. 26, pp. 1044-1063, Outubro de 1991

[9]     J. McDowall, "Conventional Battery Technologies - Present and Future", IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, 2000. Volume 3, pp. 1538-1540, July 2000.

[10]    I. Buchmann, "Understanding Your Batteries in a Portable World - Article on Battery Choice and How to Maximize service Life", The Fourteenth Annual Battery Conference on Applications and Advances, 1999. Pp. 369-373, 12-15 Jan. 1999.