Atualmente com a enorme dependência do ser humano em relação aos combustíveis fósseis, principalmente para se deslocar no seu dia-a-dia e para a geração de energia elétrica, tem levado a um consumo massivo destes combustíveis, a ponto de, atualmente, os seus recursos estarem bastante limitados. Além disso, a utilização dos combustíveis fósseis tem afetado negativamente o meio ambiente [1].
Neste sentido, particulares e empresas ligadas ao sector dos transportes, quer ao nível do lazer quer ao nível da competição, começam cada vez mais a apostar em veículos elétricos [2][3]. A aposta em karts elétricos que utilizam apenas energia elétrica surge como evolução tecnológica neste setor de veículos de lazer/competição, com o propósito de uma mobilidade mais sustentável.
Entre as várias vantagens que um kart elétrico poder ter, evidencia-se o facto de este emitir um ruido muito menor, na parte ecológica, devido à não utilização de combustível fósseis, (logo sem emissão de fumo, ideal para circuitos indoor), possibilidade de parametrizar o seu desempenho no que respeita a aceleração e velocidade, devido á grande disponibilidade de binário do motor a várias velocidades. É ainda importante salientar os menores custos de operação e manutenção comparativamente ao kart convencional. Pode se ainda destacar que existe intenção de aproximar e melhorar a performance deste tipo de veículos comparativamente aos atuais (kart convencional) [4].
Na estrutura de um kart elétrico destacam-se três módulos: o sistema de propulsão elétrica, o sistema de armazenamento de energia e o sistema de controlo. O primeiro é composto pelo motor elétrico, pela transmissão, pelas rodas e pelo conversor de potência. Enquanto o sistema de armazenamento de energia é constituído pelo sistema de abastecimento, pelo sistema de gestão de baterias e pelas baterias. Por outro lado o sistema de controlo tem como finalidade assegurar o controlo e operação segura entre os diversos dispositivos de hardware, assim como interface entre kart e utilizador [5].
O motor a usar é o motor CC de ímanes permanentes. Este motor, de entre outras características, usufrui um elevado binário a baixas velocidades e uma relação binário-velocidade adequada para aplicação em veículos elétricos [6][7].
[1] Williams, A., "Role of fossil fuels in electricity generation and their environmental impact", Dept. of Fuel & Energy, Leeds Univ., UK. IEE Proceedings A Science, Measurement and Technology, Volume 140, pp. 8-12, Jan 1993.
[2] Página online do Jornal de Noticias, "Carros elétricos da Nissan estreiam em Portugal", disponível online desde 22/12/2010, em "http://www.jn.pt/PaginaInicial/Economia/interior.aspx?content_id=1740644", Consultado em 20/12/2012.
[3] Pagina online da FIA(Federação Internacional do Automóvel), "New FIA Formula E Championship", disponível online desde 28/08/2012, em "http://www.fia.com/news/new-fia-formula-e-championship", consultado em 20/12/2012.
[4] A página online da "AutoSil", disponibiliza características sobre um modelo kart elétrico, Disponível online desde 07/07/12, em "http://www.autosil.pt/main/novidade/9", consultado em 20/12/ 2012.
[5] Carlos Cardoso, Júlio Ferreira, Vítor Alves, and Rui Esteves Araújo, "The design and implementation of an electric go-kart for education in motor control", International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, pp : 1489 - 1494, 23-26 May 2006,
[6] Xue, X.D., Cheng, K., Cheung, N.C., "Selection of electric motor drives for electric vehicles", Australasian Universities Power Engineering Conference, pp.1-6, 14-17 Dec 2008.
[7] I. Husain, "Electric and Hybrid Vehicles Design Fundamentals", Vol. 21, 2003.
Nesta Dissertação, pretende-se desenvolver um sistema de controlo/atuação que permita processar os sinais emitidos pelo condutor para acionar o movimento do kart, através dos pedais do acelerador e travão. Para tal, o conversor de potência a desenvolver será atuado de modo a regular os fluxos de energia entre o motor elétrico e o sistema de armazenamento de energia durante a aceração e a travagem do kart para rentabilizar toda a energia disponível para o movimento deste.