Gestão de energia em veículos eléctricos Sistemas de gestão de energia em veículos eléctricos

1. Gestão de energia em veículos eléctricos Sistemas de gestão de energia em veículos eléctricos Adriano Carvalho, ISR/FEUP

2. MOTIVAÇÃO • INVESTIGAÇÃO E DESENVOLVIMENTO NO DOMÍNIO EEC • NOS DIVERSOS ELOS DA CADEIA CINEMÁTICA • DE UM VEÍCULO HÍBRIDO/ELÉCTRICO • OPORTUNIDADES TECNOLÓGICAS • EXEMPLOS DE INVESTIGAÇÃO E DESENVOLVIMENTO • CONCLUSÃO

3. Electronic stability program Engine control Anti-lock brakes Power locks Airbag Lighting Transmission control Active suspension Power seats Air conditioning Power windows Electrónica Industrial e Automação ELECTRÓNICA INDUSTRIAL REDES COMUNICAÇÃO SISTEMAS DISTRIBUÍDOS EMBEBIDOS

4. CADEIA CINEMÁTICA ENERGIA PRIMÁRIA CONVERSÃO ARMAZENAMENTO CONTROLO ENERGIA TRACÇÃO

5. CADEIA CINEMÁTICA NO VEÍCULO ELÉCTRICO ENERGIA PRIMÁRIA FONTE COMBUSTÍVEL / REDE ELÉCTRICA REDE ELÉCTRICA OUTRAS (HIDROGÉNIO, METANO, …) CONVERSÃO ARMAZENAMENTO CONTROLO RECTIFICAÇÃO NÃO CONTROLADA / PULSADA BATERIA / CONDENSADORES TENSÃO DE BARRAMENTO CONTROLO E RECUPERAÇÃO DE ENERGIA ENERGIA TRACÇÃO MOTOR TRIFÁSICO ASSÍNCRONO / SÍNCRONO INVERSÃO CONTROLO DE BINÁRIO MOTORIZAÇÃO DISTRIBUÍDA

6. CADEIA CINEMÁTICA NO VEÍCULO ELÉCTRICO OPORTUNIDADES ENERGIA PRIMÁRIA • OPTIMIZAÇÃO DO MOTOR DE COMBUSTÃO • REDE ELÉCTRICA • QUALIDADE DA ENERGIA • ABASTECIMENTO • INTELIGÊNCIA NA MEDIÇÃO E CARGA PARA A REDE CONVERSÃO ARMAZENAMENTO CONTROLO • NOVAS TECNOLOGIAS • CONVERSORES • MATERIAIS • DINÂMICA DO BARRAMENTO • ECONOMIA DA BATERIA ENERGIA TRACÇÃO • NOVAS TECNOLOGIAS • MOTORES ELÉCTRICOS • CONVERSORES • RECUPERAÇÃO DE ENERGIA • CONTROLO DE TRACÇÃO • RODA MOTORA

7. EXEMPLOS : MODELO ELÉCTRICO DA BATERIA & ESTADO DE CARGA

8. Electrical Battery Model & SOC Dependencies • Battery Electrical Model: • all the elements multivariable functions of SOC, current, temperature, and cycle number. • the circuit on the left models the capacity, SOC, and runtime of the battery. • in the circuit on the right side, the RC parallel network represents the transient response. • the two RC pairs models the short time constant and long time constant transient response. • Rseries is responsible for the instantaneous voltage drop of the step response. CCapacity = 3600 · Capacity · f1(Cycle) · f2(Temp) f1 (Cycle) & f2 (Temp) are cycle number and temperature-dependent correction factors • State Of Charge (SOC) dependencies: • Open-circuit voltage (VOC) is changed to different levels – SOC (see figure on the right). • the non-linear relation between VOC and SOC is represented in the Battery Electrical Model by the voltage-controlled voltage source VOC(VSOC). Usable Capacity (battery extracted energy) dependencies

9. EXEMPLOS : CARACTERÍSTICAS DE TRACÇÃO MOTOR ASSÍNCRONO TRIFÁSICO CONTROLADO COM DIFERENTES MÉTODOS

10. COMPORTAMENTO DINÂMICO DE MOTOR DE INDUÇÃO COM DIFERENTES MÉTODOS DE CONTROLO • DINÂMICA DO BINÁRIO: • MÉTODO ESCALAR; • ORIENTAÇÃO DO CAMPO; • CONTROLO DIRECTO DO BINÁRIO

11. CONCLUSÃO Empresas Universidade Inovação