Os Veículos Elétricos (VEs) são vistos no setor dos transportes como um dos meios mais
promissores na luta pela sustentabilidade. Contudo, a integração dos VEs na rede elétrica tem
novos desafios na gestão desta, principalmente, tendo em conta o carregamento das suas
baterias, ou seja, a operação dos VEs nos modos Grid-to-Vehicle e Home-to-Vehicle (H2V).
Em contrapartida aos desafios que acarreta a integração destes veículos na rede elétrica,
surgem novos conceitos associados ao funcionamento dos VEs equipados com carregadores
bidirecionais, que permitem a operação em outros modos, tais como Vehicle-to-Grid (V2G)
e Vehicle-to-Home (V2H), que integram inúmeras vantagens. Neste sentido, esta dissertação
de mestrado integrado tem como finalidade o desenvolvimento de um sistema de
carregamento de baterias on-board bidirecional que permita o carregamento dos VEs entre
si, associado ao funcionamento dos VEs no modo de operação V2V.
O sistema de carregamento de baterias utilizado é constituído por um sistema integrado de
potência, do qual constam um conversor CC-CC bidirecional, responsável pela interface
entre o VE e as baterias, e ainda elementos passivos inerentes aos respetivos conversores.
Além do sistema integrado de potência existe ainda um sistema integrado de controlo,
responsável pelo controlo do sistema de carregamento de baterias e do modo de operação dos
VEs.
Ao longo desta dissertação está apresentado um estudo breve sobre a história e evolução dos
VEs, e estão apresentadas as diferentes topologias de VEs existentes atualemente, bem como
as tecnologias de baterias que são mais usadas nos VEs. Posteriormente, é efetuada uma
analise aos conversores que podem ser empregues em sistemas de carregamento de baterias
para VEs e das técnicas de controlo que se podem implementar em conjunto com os referidos
conversores.
Por fim, de modo a avaliar o funcionamento do carregador de baterias no modo V2V são
apresentadas as simulações, sendo os resultados de simulação validados posteriormente por
resultados experimentais obtidos em ensaios realizados em bancada ao protótipo do sistema
de carregamento de baterias desenvolvido.
O objetivo princial desta dissertação passa pelo desenvolvimento de um carregador de
baterias para VE com modo de operação Vehicle-to-Vehicle (V2V), tal como o titulo sugere.
Os sistemas de carregamento de baterias tradicionais permitem unicamente carregar as
baterias (Grid-to-Vehicle (G2V), Home-to-Vehicle (H2V) ). Contudo, se estes sistemas
operarem em modo bidirecional, os VEs podem ser utilizados para devolver energia á rede
armazenada nas suas baterias (Vehicle-to-Grid (V2G), Vehicle-to-Home (V2H) ).
Além destes modos de operação, usando sistemas de carregamento bidirecionais é também
possível que os sistemas de carregamento de baterias dos VEs carreguem entre si. Deste
modo, usando um controlo apropriado, é possível que os VEs possam carregar as suas
baterias entre si, sem necessidade de ligação á rede elétrica.