Aplicação de supercapacitores no acionamento de veículos elétricos para aumento da vida útil do sistema de armazenamento de energia
Autor(a) principal: | |
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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. |
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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 |
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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. |
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