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Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Acionamentos e Veículos Elétricos

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Publicação em Diário da República: Despacho n.º 7795/2021 - 09/08/2021

6 ECTS; 3º Ano, 2º Semestre, 28,0 T + 42,0 PL , Cód. 911258.

Docente(s)
- Carlos Alberto Farinha Ferreira (2)
- Pedro Manuel Granchinho de Matos (1)(2)

(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
Pretende-se dotar o aluno com conhecimentos acerca dos constituintes de um sistema de atuação eletromecânico, nomeadamente a carga mecânica, máquina elétrica, conversor eletrónico de potência e fonte de alimentação.
Pretende-se fornecer competências de projeto de acionamentos de sistemas industriais e de veículos de tração elétrica.
Com base nos requisitos funcionais da aplicação específica, fornecem-se as ferramentas e aplicam-se estas a casos práticos de modo a conceber soluções para comando de sistemas eletromecânicos, incluindo a máquina elétrica, adaptações mecânicas, conversor e a fonte de alimentação elétrica. Abordam-se ainda conhecimentos relativos ao seu controlo, dando-se especial relevo à aplicação concreta a veículos elétricos com as especificidades inerentes.

Programa
1. Constituição de um sistema electromecânico;
1.1 Introdução aos sistemas electromecânicos;
1.2 O veículo eléctrico - constituição e características específicas dos veículos eléctricos;

2. Modelação do comportamento estacionário e dinâmico de órgãos mecânicos industriais;
2.1 Elementos mecânicos;
2.2 Equações do movimento;
2.3 Cargas típicas;
2.3.1 Ligação rígida e elástica;
2.3.2 Caixa de velocidades;
2.3.3 Bombas e ventiladores;
2.3.4 Enroladores;

3. Características específicas dos veículos eléctricos;
3.1 Equações do movimento;
3.2 Forças externas;
3.2.1 Modelo da roda;
3.2.2 Forças resistentes;

4. Alimentação dos sistemas de tracção eléctrica;
5.1 Baterias;
5.1.1 Análise dos diferentes tipos de baterias;
5.1.2 Parâmetros das baterias e características técnicas;
5.1.3 Modelação de baterias;
5.2 Sistemas alternativos;
5.2.1 Pilhas de combustível;
5.2.2 Supercondensadores;
5.2.3 Volantes de inércia;

5. Cadeia de potência em veículos eléctricos (VE) e veículos eléctricos híbridos (VEH);
5.1 Componentes da transmissão;
5.2 Dimensionamento da cadeia de potência;
5.3 Travagem regenerativa;
5.4 Análise do consumo e da autonomia de VE e VEH;

6. Eletrónica de potência em acionamentos
6.1 Máquinas Eléctricas mais utilizadas: máquinas CC, brushless e de indução.
6.2 Exigências de serviço mecânicas e sua ligação com as elétricas.
6.3 Conversores eletrónicos utilizados: DC/DC, AC/DC, AC/DC/AC, AC/AC.
6.4 Modulação e controlo: autooscilante, frequência fixa, modo histerético, etc. Controlo em posição, velocidade e binário: conversor, sensor e controlador.
6.5 BMS´s, carregadores de baterias, Infotainment, etc.

Metodologia de avaliação
A avaliação é composta por duas partes, nomeadamente um teste escrito em qualquer das épocas (i) e trabalhos práticos a realizar duante o semestre (ii). Ambas as partes (i e ii) valem 50% da classificação final. A aprovação na disciplina implica uma classificação superior ou igual a 10 valores no teste escrito (i).

Bibliografia
- Gillespie, T. (2021). Fundamentals of Vehicle Dynamics, Revised Edition. EUA: SAE International
- Palma, J. e Dente, A. (2008). Accionamentos Electromecânicos de Velocidade variável. (Vol. 1). Portugal: Fundação Calouste Gulbenkian
- Palma, J. (2008). Accionamentos electromecânicos de velocidade variável. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian

Método de Ensino
Aulas teóricas expositivas e aulas teóricas-praticas onde são resolvidos casos práticos.

Software utilizado nas aulas
Matlab e Microsoft Excel

 

 

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Garantir o acesso à educação inclusiva, de qualidade e equitativa, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos
Garantir o acesso a fontes de energia fiáveis, sustentáveis e modernas para todos
Construir infraestruturas resilientes, promover a industrialização inclusiva e sustentável e fomentar a inovação
Tornar as cidades e comunidades inclusivas, seguras, resilientes e sustentáveis
Garantir padrões de consumo e de produção sustentáveis

 


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