A dependência do ser humano na utilização de combustíveis fósseis é um facto e na secção dos transportes apresenta um valor acentuado. Dada a elevada procura, os preços dos combustíveis derivados do petróleo aumentam, tornando inviável para muitos a sua utilização.
O impacto ambiental resultante da utilização de veículos dependentes de combustíveis fósseis, nomeadamente a problemática do aquecimento global, é outro problema a ser tido em conta existindo já leis relativas às emissões de gases de escape.
Os veículos eléctricos apresentam-se como sustentáveis e ecológicos, tornando-se assim uma solução válida para contrariar o paradigma actual. De forma a promover esta ideia, aquando da aquisição de veículos eléctricos, são concedidos incentivos e benefícios fiscais aos utilizadores por parte das entidades governamentais.
Uma vez que as bicicletas são cada vez mais um solução procurada como meio de transporte diário, torna-se relevante a ideia de desenvolver uma bicicleta eléctrica visando estender a sua utilização.
As bicicletas são um meio de transporte ecológico e barato que desde logo se apresentam como uma alternativa de deslocação vantajosa. Adicionar a propulsão eléctrica estende a sua gama de utilização, exigindo um menor esforço ao utilizador, o que se traduz nas possibilidades de permitir percorrer distâncias mais longas e ser acessível a pessoas fisicamente menos habilitadas.
Uma bicicleta eléctrica é constituída por um motor eléctrico, equipado na roda traseira ou na pedaleira e por um conjunto de baterias para o armazenamento de energia. Apesar de qualquer tipo de motor eléctrico servir para o efeito, a escolha mais usual são os motores BLDC (BrushlessDirectCurrent) por apresentarem uma melhor eficiência relativamente aos restantes e requererem menos atenções no que respeita à manutenção. As baterias mais utilizadas são as de iões de lítio, dada a sua elevada densidade energética relativamente a outras tecnologias.
Com esta dissertação, pretende-se dar continuidade a um trabalho previamente desenvolvido no GEPE que passou pelo desenvolvimento de uma bicicleta eléctrica. Inicialmente, o objectivo passa por identificar possíveis problemas que ficaram por resolver, além do sobreaquecimento dos semicondutores no circuito de accionamento do motor já detectado. De seguida, serão estudados e simulados os circuitos de carregamento de baterias bem como o modo de devolução de energia à rede, recorrendo ferramenta de software de simulação PSIM. Posteriormente será implementado e testado o conversor bidireccional projectado para o efeito de carregamento e descarregamento das baterias. Pretende-se que a bicicleta faculte vários modos de operação nomeadamente permitir a sua utilização no domicílio permitindo a injecção de energia na rede enquanto o utilizador faz exercício, sem se deslocar. Por fim, será desenvolvido um sistema de interface que permita ao utilizador interagir com as funcionalidades da bicicleta. Para tal, o trabalho pode subdividir-se nas tarefas: