TCC - Engenharia Elétrica (UACSA)
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Item Estudo de métodos para o dimensionamento do sistema de armazenamento de energia de um veículo elétrico tipo fórmula(2024-03-05) Alves, Adriany Fabrícia Silva; Araújo, Marcel Ayres de; http://lattes.cnpq.br/0669410110930611; http://lattes.cnpq.br/3796261196279460Diante da necessidade de redução de emissões de dióxido de carbono e visando a diminuição cada vez mais da frota de veículos a gasolina, entre outros derivados do petróleo, na tentativa de amortecer os danos da poluição causados ao meio ambiente, tem-se a implementação de Veículos Elétricos (VEs). Eles são um conceito geral de meio de transporte que aproveita o motor elétrico como o atuador de tração, e um dos principais tipos de VEs são os que utilizam bateria como um sistema de armazenamento de energia, também conhecidos como BEVs (Battery Electric Vehicles). Os BEVs são considerados uma solução que tem o potencial de atenuar as emissões de gases de efeito estufa e reduzir a utilização do petróleo no setor de transporte, evitando crises energéticas. Os VEs, apresentam uma evolução tecnológica de transformação da energia elétrica em movimento, que por consequência, tem aumentado o interesse pela propulsão elétrica para os automóveis nos últimos anos. Os mesmos, são projetados para serem competitivos em relação ao custo-benefício com veículos convencionais nos próximos anos. Diante de sua importância, este trabalho aborda um contexto significativo de crescimento da frota dos veículos elétricos a bateria no Brasil, desde suas características tecnológicas, seus desafios, potenciais problemas e benefícios, passando por seu sistema de transmissão de energia, e sua dinâmica de funcionamento. Posterior aos embasamentos teóricos e toda referência bibliográfica pesquisada, tem-se como principal objetivo, o estudo de dimensionamento desse sistema de armazenamento voltado aos BEVs aplicado a um VE do tipo fórmula. Como resultado, este estudo desenvolveu uma metodologia detalhada para dimensionar a potência, a força e a energia do veículo do tipo fórmula, baseada em uma análise aprofundada sobre o problema de roteamento de veículos elétricos, explorando suas diferentes variantes e possíveis abordagens de solução. Em seguida, procedeu-se ao dimensionamento do pack de baterias utilizando uma configuração série-paralelo empregada para suprir a potência exigida. Por último, a seleção da bateria foi conduzida por meio da análise estatística MCDA utilizando o método AHP-Gaussiano e AHP-Gaussiano com Correlação de Pearson, resultando na escolha da célula SLPBA096235 como tecnologia implementada, que demonstrou valores nominais em concordância e compatíveis com as principais especificidades relacionadas aos VEs do tipo fórmula para o sistema dimensionado.Item Modelagem de baterias de chumbo-ácido para sistemas de armazenamento de energia aplicáveis junto ao sistema elétrico de potência(2022-10-11) Lima, Yuri Chaves de; Araújo, Marcel Ayres de; http://lattes.cnpq.br/0669410110930611; http://lattes.cnpq.br/0669410110930611Sistemas de armazenamento de energia apresentam diferentes formas e configurações, podendo ser da forma elétrica, térmica, de recursos energéticos ou naturais, os quais necessitam de um mecanismo adequado de conversão dessa energia armazenada. Por englobar uma extensa área de aplicações, os estudos das tecnologias de armazenamento de energia ganharam destaque, e seu emprego em conjunto com o sistema elétrico têm se intensificado por tornar o fornecimento de energia elétrica mais confiável, atendendo de maneira mais racional os consumidores. O crescente uso de sistemas de armazenamento de energia por baterias tem impulsionado novas pesquisas por modelos matemáticos representativos do comportamento dinâmico da operação de carga/descargas de baterias, com foco em otimizar seus recursos energéticos. Este trabalho objetiva o estudo e implementação de um modelo matemático utilizando ferramentas computacionais para simular o comportamento de uma bateria de chumbo-ácido tendo em vista a crescente inserção de armazenamento de energia junto a geração distribuída no sistema elétrico. Para tanto, focando-se em baterias de chumbo-ácido, foram pesquisados modelos matemáticos levando em consideração sua complexidade computacional, nível de representatividade do comportamento dinâmico da bateria, e exatidão de resultados. Foi selecionado o modelo Jackey por pautar seu equacionamento em um circuito elétrico visando a influência de parâmetros fundamentais como tensão de circuito aberto, resistência, capacitância, estado de carga da bateria, e temperatura do eletrólito. A partir destas implementações computacionais, como resultado foram obtidas as curvas características da bateria chumbo-ácido, cuja comparação com curvas experimentais apresentou um erro menor que 1%, evidenciando a eficácia do método desenvolvido e implementado.