Conhecimentos de Base Recomendados

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Objetivos

Dotar os estudantes de conhecimentos sobre o controlo e a gestão de sistemas de motorização elétrica e híbrida.

Será estudada a dinâmica de veículos elétricos rodoviários e a caraterização dos veículos elétricos e híbridos existentes no mercado, assim como novas soluções de mobilidade elétrica emergentes.

O estudo e a análise de VE e VHE será também realizada com recurso a programas de simulação. Finalmente, no laboratório, serão ensaiadas baterias de tração, os respetivos sistemas de gestão das baterias, o estudo e programação de variadores de velocidade de motores de tração, entre outros. Deste modo, para além das competências teóricas serão desenvolvidas competências práticas em ambiente laboratorial.

Métodos de Ensino

As metodologias de ensino são essencialmente duas, nomeadamente associadas às aulas teórico-práticas e práticas-laboratoriais. As aulas teórico-práticas consistem na exposição dos conteúdos programáticos por parte do docente. Neste âmbito também está previsto períodos de discussão com o objetivo de estimular o raciocínio, capacidade de argumentar e aumentar o interesse. Relativamente à componente prática, os estudantes deverão desenvolver um estudo e simulação de um veículo elétrico ou híbrido e a sua ligação à rede elétrica, assim como um conjunto de ensaios laboratoriais de equipamentos.

As componentes de avaliação terão a avaliação obrigatória na componente teórico-prática e na componente prática-laboratorial.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução. Evolução dos transportes e sistemas de mobilidade. Restrições ambientais e energéticas no desenvolvimento do transporte e mobilidade.
2. Dinâmica do movimento de um veículo.
3. Caraterização das soluções de motorização elétrica e híbrida existentes. Características da tração híbrida. Configurações de sistemas híbridos de tração. Estratégias de operação. Extensores de autonomia.
4. Tipos, características e desempenho de motores elétricos utilizados na mobilidade elétrica. Dimensionamento e seleção de motores elétricos. Soluções de montagem/integração (1, 2 e 4 motores). Motores nas rodas (motor-in-wheel). Sistemas de refrigeração de motores (ar, água, óleo).
5. Princípio de funcionamento dos controladores de motores elétricos. Estratégias de controlo em VEH (gestão carga bateria, modo económico, modo desportivo, etc.). Programação de controladores. Diferencial eletrónico. Travagem regenerativa e optimização do aproveitamento de energia.
6. Modos de carregamento de veículos elétricos. Principais caraterísticas, tipos de fichas, comunicações entre o posto de carregamento e o VE e comunicações V2X.

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

José Henrique Querido Maia - 2.º Semestre

Bibliografia

Mehrdad Ehsani, Yimin Gao and Ali Emadi; Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles - Fundamentals, Theory, and Design, CRC Pres, 2010. ISBN: 978-1-4200-5398-2
Gianfranco Pistoia; Electric and Hybrid Vehicles – Power sources, models sustainability, infrastructures and the market, Elsevier , 2010. ISBN: 978-0-444-53565-8
T. Gillespie; Fundamentals of vehicle dynamics, Society of automotive engineers, 1992. ISBN: 1-56091-199-9
IEA; EV City Casebook. 50 BIG IDEAS. Shaping the future of Electric Mobility, IEA, 2014
Hans B. Pacejka. Warrendale; Tire and vehicle dynamics, SAE International, 2002. ISBN: 0-7680-1126-4
Chris Mi, M. Abul Masrur, David Wenzhong Gao; Hybrid Electric Vehicles - Principles and Applications with Practical Perspectives, Wiley, 2017. ISBN: 978-1-118-97056-0