Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bruinsma, Gustavo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27601
Resumo: Este trabalho apresenta uma análise sobre a utilização de supercapacitores em veículos elétricos com o intuito de auxiliar na preservação da vida útil da bateria. Inicialmente apresenta-se uma revisão teórica dos principais assuntos utilizados no desenvolvimento do presente trabalho, são eles: veículos elétricos, dispositivos armazenadores de energia, frenagem regenerativa, máquina elétrica de corrente contínua e conversores estáticos de energia. Em seguida são apresentados a estrutura de acionamento proposta para o veículo elétrico, os subsistemas e configurações dos circuitos dos conversores estáticos. Desenvolveu-se uma estratégia de gerenciamento de energia com o intuito de utilizar supercapacitores para minimizar o desgaste de vida útil da bateria, principalmente em situações de elevada corrente, como partidas e frenagens. Fez-se a simulação do sistema de acionamento do veículo elétrico juntamente com bateria e supercapacitores, integrando o gerenciamento de energia entre os armazenadores de energia utilizados para tração do veículo elétrico e durante a regeneração de energia. Após a simulação, implementou-se um protótipo do sistema em bancada no laboratório, a fim de realizar a análise do comportamento do sistema. Através dos resultados obtidos nos ensaios experimentais do protótipo foi possível comprovar o uso dos supercapacitores para o partida e na regeneração de energia, evitando assim o desgaste da bateria.
id UTFPR-12_ed4f1d5c92125810d99bdb0bac268961
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/27601
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2022-03-11T15:39:13Z2022-03-11T15:39:13Z2021-03-05BRUINSMA, Gustavo. Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27601Este trabalho apresenta uma análise sobre a utilização de supercapacitores em veículos elétricos com o intuito de auxiliar na preservação da vida útil da bateria. Inicialmente apresenta-se uma revisão teórica dos principais assuntos utilizados no desenvolvimento do presente trabalho, são eles: veículos elétricos, dispositivos armazenadores de energia, frenagem regenerativa, máquina elétrica de corrente contínua e conversores estáticos de energia. Em seguida são apresentados a estrutura de acionamento proposta para o veículo elétrico, os subsistemas e configurações dos circuitos dos conversores estáticos. Desenvolveu-se uma estratégia de gerenciamento de energia com o intuito de utilizar supercapacitores para minimizar o desgaste de vida útil da bateria, principalmente em situações de elevada corrente, como partidas e frenagens. Fez-se a simulação do sistema de acionamento do veículo elétrico juntamente com bateria e supercapacitores, integrando o gerenciamento de energia entre os armazenadores de energia utilizados para tração do veículo elétrico e durante a regeneração de energia. Após a simulação, implementou-se um protótipo do sistema em bancada no laboratório, a fim de realizar a análise do comportamento do sistema. Através dos resultados obtidos nos ensaios experimentais do protótipo foi possível comprovar o uso dos supercapacitores para o partida e na regeneração de energia, evitando assim o desgaste da bateria.This work presents an analysis of the use of supercapacitors in electric vehicles to help preserve the battery life cycle. Initially, a theoretical review of the main topic used in the development of the present work is presented, which are: electric vehicles, energy storage devices, regenerative braking, direct current electric machine, and energy static converters. Then the proposed drive structure for the electric vehicle, subsystems, and circuit configurations of the static converters are presented. An energy management strategy was developed to use supercapacitors to minimize the life cycle wear of the battery, especially in high current situations, such as starts and braking. The electric vehicle drive system was simulated together with battery and supercapacitors, integrating energy management between the energy storage devices used for traction of the electric vehicle and during energy regeneration. After the simulation, a prototype of the system was implemented in the test bench of the laboratory, to carry out the analysis of the system’s behavior. Through the results obtained in the experimental tests of the prototype, it was possible to prove the use of supercapacitors for starting the electric vehicle and in the energy regeneration, thus avoiding the wear life cycle of the battery.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de ElétricaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAVeículos elétricosEnergia - ArmazenamentoConversores de corrente elétricaElectric vehiclesEnergy storageElectric current convertersAplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energiaApplication of supercapacitors in driving electric vehicles to increase the life cycle of the energy storage systeminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoCarati, Emerson GiovaniStein, Carlos Marcelo de OliveiraCarati, Emerson GiovaniLopes, Juliano de PelegriniCardoso, RafaelBruinsma, Gustavoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52ORIGINALPB_COELT_2021_1_01.pdfPB_COELT_2021_1_01.pdfapplication/pdf13063589http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/1/PB_COELT_2021_1_01.pdf78a3c9026b711e9bb4e146466c8c3fbeMD51TEXTPB_COELT_2021_1_01.pdf.txtPB_COELT_2021_1_01.pdf.txtExtracted texttext/plain194094http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/3/PB_COELT_2021_1_01.pdf.txt3c68a4f4b46ea9f986822199f1c49d55MD53THUMBNAILPB_COELT_2021_1_01.pdf.jpgPB_COELT_2021_1_01.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1333http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/4/PB_COELT_2021_1_01.pdf.jpgdc2b827913d50f02504cebf1dce2f2f6MD541/276012022-03-12 03:06:07.696oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-03-12T06:06:07Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Application of supercapacitors in driving electric vehicles to increase the life cycle of the energy storage system
title Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
spellingShingle Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
Bruinsma, Gustavo
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Veículos elétricos
Energia - Armazenamento
Conversores de corrente elétrica
Electric vehicles
Energy storage
Electric current converters
title_short Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
title_full Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
title_fullStr Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
title_full_unstemmed Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
title_sort Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
author Bruinsma, Gustavo
author_facet Bruinsma, Gustavo
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carati, Emerson Giovani
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Stein, Carlos Marcelo de Oliveira
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Carati, Emerson Giovani
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Lopes, Juliano de Pelegrini
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Cardoso, Rafael
dc.contributor.author.fl_str_mv Bruinsma, Gustavo
contributor_str_mv Carati, Emerson Giovani
Stein, Carlos Marcelo de Oliveira
Carati, Emerson Giovani
Lopes, Juliano de Pelegrini
Cardoso, Rafael
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Veículos elétricos
Energia - Armazenamento
Conversores de corrente elétrica
Electric vehicles
Energy storage
Electric current converters
dc.subject.por.fl_str_mv Veículos elétricos
Energia - Armazenamento
Conversores de corrente elétrica
Electric vehicles
Energy storage
Electric current converters
description Este trabalho apresenta uma análise sobre a utilização de supercapacitores em veículos elétricos com o intuito de auxiliar na preservação da vida útil da bateria. Inicialmente apresenta-se uma revisão teórica dos principais assuntos utilizados no desenvolvimento do presente trabalho, são eles: veículos elétricos, dispositivos armazenadores de energia, frenagem regenerativa, máquina elétrica de corrente contínua e conversores estáticos de energia. Em seguida são apresentados a estrutura de acionamento proposta para o veículo elétrico, os subsistemas e configurações dos circuitos dos conversores estáticos. Desenvolveu-se uma estratégia de gerenciamento de energia com o intuito de utilizar supercapacitores para minimizar o desgaste de vida útil da bateria, principalmente em situações de elevada corrente, como partidas e frenagens. Fez-se a simulação do sistema de acionamento do veículo elétrico juntamente com bateria e supercapacitores, integrando o gerenciamento de energia entre os armazenadores de energia utilizados para tração do veículo elétrico e durante a regeneração de energia. Após a simulação, implementou-se um protótipo do sistema em bancada no laboratório, a fim de realizar a análise do comportamento do sistema. Através dos resultados obtidos nos ensaios experimentais do protótipo foi possível comprovar o uso dos supercapacitores para o partida e na regeneração de energia, evitando assim o desgaste da bateria.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-03-05
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-03-11T15:39:13Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-03-11T15:39:13Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BRUINSMA, Gustavo. Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27601
identifier_str_mv BRUINSMA, Gustavo. Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27601
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UTFPR
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Departamento Acadêmico de Elétrica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/2/license.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/1/PB_COELT_2021_1_01.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/3/PB_COELT_2021_1_01.pdf.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27601/4/PB_COELT_2021_1_01.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b
78a3c9026b711e9bb4e146466c8c3fbe
3c68a4f4b46ea9f986822199f1c49d55
dc2b827913d50f02504cebf1dce2f2f6
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797043970999582720