Utilização de uma flywheel como sistema de armazenamento de energia para veículos elétricos/híbridos

• Autor(a) principal: Madeiras, António José Caldeira
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/6035
• topic: Energia Cinética; Flywheel; Recuperação de Energia; Sistemas de Armazenamento de Energia; Veículos Elétricos/Híbridos; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Recentemente o desenvolvimento de veículos elétricos tem tido um destaque especial, não só devido às preocupações ambientais mas também em termos de gestão de energia, podendo estes funcionar como reguladores de energia na rede, nas horas de vazio. Para que seja possível um aumento na utilização de veículos elétricos é sem dúvida imprescindível autonomias próximas dos veículos com motores de combustão interna. Perante isto, o presente estudo baseia-se nessa necessidade, assim como também no aumento da vida útil dos constituintes do veículo, mais concretamente do sistema de armazenamento de energia, e numa recuperação energética eficiente. Neste contexto, o presente trabalho tem como intuito o estudo de um sistema de armazenamento auxiliar, constituído por uma flywheel. Sistemas deste tipo têm vindo a ser utilizados nos veículos híbridos utilizados em Fórmula 1 assim como noutras aplicações de tração elétrica. O trabalho baseia-se na modelação de um sistema completo que descreva o funcionamento global de um veículo elétrico com um sistema de armazenamento e recuperação de energia auxiliar, a flywheel. Assim, numa fase inicial, são apresentadas as motivações para este estudo, seguidas do estado da arte sobre esta matéria, abordando os veículos elétricos/híbridos, as máquinas elétricas e suas aplicações e vantagens, e ainda os sistemas de armazenamento de energia usualmente utilizados. Posteriormente, apresenta-se mais detalhadamente o sistema auxiliar proposto, descrevendo a sua história, as suas características, vantagens e desvantagens, as aplicações onde é utilizado e o seu modelo matemático. Para o estudo completo descreve-se a modelação teórica de um veículo, tendo em conta as suas características físicas e as forças nele exercidas, criando-se um modelo matemático que descreva o seu funcionamento. Por último, descreve-se o modelo proposto assim como a sua implementação em MATLAB/Simulink, procedendo-se à sua simulação para que possam ser retiradas as devidas conclusões sobre a utilização do sistema.