Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Ao final da disciplina, o estudante:

1. Estará apto a trabalhar na área de projetos de componentes/subsistemas de veículos elétricos, mais particularmente na especificação e dimensionamento dos motores elétricos, estações de carregamento, banco de baterias e supercapacitores.

2. Terá a compreensão dos impactos da maior penetração de veículos elétricos no sistema elétrico, tanto do ponto de vista da qualidade da energia como no que se refere ao crescimento da demanda energética e os desafios resultantes disso.

3. Terá conhecimento das questões mercadológicas, ambientais e políticas (incentivos fiscais, programas de fomento, etc) relativas aos veículos elétricos e híbridos.

Ementa

Análise das topologias, dos componentes essenciais e dos aspectos operacionais de veículos elétricos e híbridos, além da caracterização do seu desempenho do ponto de vista energético. Investigação do impacto dos veículos elétricos no sistema de distribuição, do ponto de vista da qualidade da energia, e no sistema elétrico como um todo, no que diz respeito à demanda energética. Avaliação de aspectos mercadológicos, políticos (incentivos fiscais, programas de fomento, etc) e ambientais.

PROGRAMA

1. Perspectiva histórica e arquiteturas dos veículos elétricos e híbridos
1.1 – História dos veículos elétricos e híbridos
1.2 – Análise crítica de exemplos comerciais
1.3 – Arquitetura dos veículos elétricos e híbridos
1.4 – Desempenho de veículos elétricos e híbridos

2. Acionamento de motores elétricos no contexto dos veículos elétricos e híbridos
2.1 – Revisão sobre motores elétricos com ênfase na aplicação veicular
2.1.1 – Motor de indução
2.1.2 – Motor síncrono a ímãs permanentes / Motor CC sem escovas (“brushless DC”)
2.1.3 – Motor a relutância
2.1.4 – Avaliação comparativa dos motores quanto ao seu peso, custo, rendimento e aspectos de controle
2.2 – Inversores de tensão: características construtivas e operação

3. Frenagem regenerativa e armazenamento de energia
3.1 – Operação do motor em dois e quatro quadrantes
3.2 – Fundamentos da frenagem regenerativa
3.2.1 – Energia dissipada na frenagem no uso urbano
3.2.2 – Energia da frenagem vs. velocidade do veículo
3.2.3 – Energia da frenagem vs. força de frenagem
3.2.4 – Força da frenagem vs. velocidade do veículo
3.2.5 – Energia da frenagem vs. desaceleração do veículo
3.2.6 – Controle da distribuição da frenagem entre elétrica e mecânica
3.3 – Baterias: aspectos construtivos e operacionais no contexto da aplicação veícular
3.4 – Supercapacitores: aspectos construtivos e operacionais no contexto da aplicação veícular

4. Demanda energética do sistema elétrico por veículos elétricos
4.1 – Crescimento do consumo vs. expansão do sistema elétrico: contexto brasileiro e mundial
4.2 – Desafios presentes e futuros

5. Estações de carregamento de veículos elétricos
5.1 – Estações de carregamento de veículos elétricos
5.2 – Características e configurações
5.3 – Modos de recarga
5.4 – Tipos de regarga
6. Impacto da operação do carregamento veicular no sistema de distribuição,
do ponto de vista da qualidade da energia
6.1 – Distorção harmônica
6.2 – Desequilíbrios de tensão
6.3 – Variações de tensão
6.4 – Outros efeitos.
 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1.       BRUNETTI, Franco. Motores de combustão interna. São Paulo: Blucher,2012.

2.       DEL TORO, Vincent. Fundamentos de máquinas elétricas. São Paulo: Prentice-Hall do Brasil, 1994.

3.    EHSANI, Mehrdad et al. Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles: fundamentals, theory, and design. Boca Raton: CRC Press, c2005.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1. AHMED, Ashfaq. Eletrônica de potência. São Paulo: Prentice Hall, 2000.

2. BOSCH. Manual de tecnologia automotiva. São Paulo: Editora Blucher, 2005. E-book. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br /#/books/9788521215523/. Acesso em: 2 fev. 2023.

3. FRANCHI, Claiton Moro. Acionamentos elétricos. 4. ed. São Paulo: Érica, 2007.

4. FRANCHI, Claiton Moro. Inversores de frequência: teoria e aplicações. 2. ed. São Paulo: Érica, 2009.

5. SANTOS, Max Mauro Dias. Veículos elétricos e híbridos: fundamentos, características e aplicações. São Paulo: Erica, 2020. E-book. Disponível em: https://www.sistemas.ufu.br/biblioteca-gateway/minhabiblioteca /9788536532837. Acesso em: 2 fev. 2023.

6. UMANS, Stephen D. Máquinas Elétricas de Fitzgerald e Kingsley. Grupo A, 2014. E-book. Disponível em: https://integrada. minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580553741/. Acesso em: 2 fev. 2023.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Augusto Wohlgemuth Fleury Veloso da Silveira, Coordenador(a), em 03/05/2023, às 18:07, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Diretor(a), em 04/05/2023, às 15:19, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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