Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-22T20:12:46Z No. of bitstreams: 1 2016_JuanPabloEspañaGomez.pdf: 2918667 bytes, checksum: 149b77ba3d0334b5d504c921c4fea62f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-10T21:21:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JuanPabloEspañaGomez.pdf: 2918667 bytes, checksum: 149b77ba3d0334b5d504c921c4fea62f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T21:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JuanPabloEspañaGomez.pdf: 2918667 bytes, checksum: 149b77ba3d0334b5d504c921c4fea62f (MD5) / A alta dependência de combustíveis fósseis por parte dos transportes no mundo tem motivado aos países a se conscientizarem sobre os problemas ambientais e de saúde advindos do seu uso. É assim que alguns destes países, motivados por buscarem alternativas para diminuir a emissão de poluentes têm desenvolvido e adaptado novos modelos energéticos usados nas suas frotas de veículos que incluem combustíveis mais eficientes e limpos, a fim de diminuir os impactos ambientais e melhorar a qualidade de vida de seus habitantes. Alguns destes modelos incluem a utilização da energia elétrica gerada a partir de fontes renováveis como a solar, a hidráulica e a eólica, assim como combustíveis ambientalmente mais eficientes e menos poluentes como o biodiesel, o gás natural e o etanol. O Brasil é pioneiro ao nível mundial na pesquisa e desenvolvimento de combustíveis ambientalmente eficientes para o transporte como é o caso do etanol. No entanto, faz-se necessário que no país sejam avaliados outros tipos de modelos energéticos que possam ser usados nos transportes. Assim no presente trabalho foi utilizada a metodologia de Sistemas Tecnológicos de Inovação (STI) para avaliar a potencialidade da inserção do veículo elétrico no Brasil. Esta metodologia permitiu estabelecer um panorama da situação atual do país a partir da descrição de componentes estruturais (redes, atores e instituições) e processos-chave analisados por meio de indicadores. Para o levantamento dos dados foram utilizadas bases de dados de organizações nacionais e internacionais, assim como uma pesquisa de intenção aplicada no território nacional e atendida por 990 indivíduos. Os resultados obtidos permitiram evidenciar a potencialidade que o mercado brasileiro tem referente a este tipo de tecnologia principalmente pela importância que o mercado automotor tem na economia nacional. Testes realizados por meio de parcerias público-privadas e privadas-privadas, registro de patentes, normalização e legislação sobre este tipo de tecnologias foram identificados como os incentivos mais importantes para a inserção deste tipo de tecnologia no mercado local. O estudo permitiu identificar também algumas limitações como falta de informação sobre legislação e especificações técnicas deste tipo de tecnologia por parte dos possíveis usuários. Finalmente evidenciou-se que o veículo elétrico no Brasil se encontra no inicio de uma etapa de transição entre as fases de formação e crescimento, principalmente pela pouca representação no mercado. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The high dependence on fossil fuels by transports in the world, has encouraged countries to raise awareness of environmental and health problems arising from their indiscriminate use. Thus, some of these countries, motivated by the search for alternatives to reduce the emission of pollutants, have developed and adapted new energy models used in their vehicle fleets, including more efficient and cleaner fuels in order to reduce environmental impacts and improve the quality of life of its inhabitants. Some of these models include the use of electricity generated from renewable sources such as solar, hydro and wind, as well as the use of environmentally efficient and less polluting as biodiesel, natural gas and ethanol fuels. Brazil is a world pioneer in research and development of environmentally efficient fuels used in transportation, such as ethanol. However, the country needs to evaluate other types of energy models that can be used in transportation. Thus, in the present research, was used the methodology of Technological Innovation Systems (TIS) to assess the potential of the introduction of electric vehicles in Brazil. This methodology allowed to establish an overview of the current situation of the country from the description of the structural components (networks, actors and institutions) and some key processes analyzed through indicators. Data for the survey were used from databases of national and international organizations, as well as an intention to study applied in the country, of which 990 people participated. The results show the potential of the Brazilian market has regarding this type of technology, especially the importance of the automotive market has on the national economy. Testing electric vehicles carried out through public-private and private-private partnerships, patent registration, standardization and legislation concerning these technologies were identified as the most important incentives for including this technology on the local market. The study also identified some limitations including lack of information on legislation and technical specifications for this type of vehicle by potential users. Finally, the TIS methodology helped to demonstrate that electric vehicles in Brazil is in the beginning of a transitional stage between formation and growth stages, mainly due to poor representation that electric vehicles have in the Brazilian market. _________________________________________________________________________________________________ RESUMEN / La alta dependencia de combustibles fósiles por parte del transporte en el mundo, ha motivado a los países a tomar conciencia sobre los problemas ambientales y de salud derivados de su uso indiscriminado. De esta forma, algunos de estos países, motivados por la búsqueda de alternativas para reducir la emisión de contaminantes, han desarrollado y adaptado nuevos modelos energéticos utilizados en sus flotas de vehículos, incluyendo combustibles más eficientes y limpios con el fin de reducir los impactos ambientales y mejorar la calidad de la vida de sus habitantes. Algunos de estos modelos incluyen el uso de la electricidad generada a partir de fuentes renovables como la energía solar, la hidráulica y la eólica, así como el uso de combustibles ambientalmente eficientes y menos contaminantes como el biodiesel, gas natural y etanol. Brasil es pionero mundial en la investigación y el desarrollo de combustibles ambientalmente eficientes usados por los transportes, como es el caso del etanol. Sin embargo, es necesario que el país evalúe otros tipos de modelos energéticos que puedan ser utilizados en el transporte. De este modo, en la presente investigación fue utilizada la metodología de Sistemas de Innovación Tecnológica (STI) para evaluar el potencial de introducción del vehículo eléctrico en Brasil. Esta metodología permitió establecer una visión general de la situación actual del país a partir de la descripción de los componentes estructurales (redes, actores e instituciones) y algunos procesos clave analizados a través de indicadores. Para el levantamiento de datos fueron utilizadas las bases de datos de las organizaciones nacionales e internacionales, así como un estudio intención aplicado en el territorio nacional, del que participaron 990 personas. Los resultados evidencian el potencial que el mercado brasileño tiene referente a este tipo de tecnología, especialmente por la importancia que el mercado automotriz tiene en la economía nacional. Las pruebas de vehículos eléctricos llevadas a cabo a través de parecerías público-privadas y privadas-privadas, registro de patentes, la normalización y legislación referentes a este tipo de tecnologías fueron identificadas como los incentivos más importantes para la inclusión de esta tecnología en el mercado local. El estudio también identificó algunas limitaciones como la falta de información sobre la legislación y las especificaciones técnicas para este tipo de vehículos por parte de los potenciales usuarios. Finalmente, la metodología STI sirvió para demostrar que el vehículo eléctrico en Brasil está en el inicio de una etapa de transición entre las etapas de formación y de crecimiento, principalmente debido a la poca representación que los vehículos electicos tienen en el mercado brasileiro.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-11-04T12:10:32Z No. of bitstreams: 1 2015_MarcosOliveiraCosta.pdf: 3231771 bytes, checksum: a5f8ae867c6961cdaba96ec3569d7131 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-25T15:46:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MarcosOliveiraCosta.pdf: 3231771 bytes, checksum: a5f8ae867c6961cdaba96ec3569d7131 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T15:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MarcosOliveiraCosta.pdf: 3231771 bytes, checksum: a5f8ae867c6961cdaba96ec3569d7131 (MD5) / Este trabalho demonstra o projeto e a execução da plataforma de análise de conversão de veículos, dotados originalmente com motores a combustão interna, para tração elétrica. A metodologia consistiu de uma revisão bibliográfica de aspectos teóricos pertinentes para embasar a conversão da tração de um veículo, seguida do projeto e da execução de uma bancada como fonte de energia elétrica e estrutura de controle para o motor elétrico. Posteriormente, um dinamômetro de rolos foi associado. Diversos equipamentos para quantificação e análise das grandezas torque, potência, rendimento e consumo, foram integrados à bancada e ao dinamômetro, compondo assim, uma plataforma de análise. Um veículo Fiat Palio, convertido com um motor elétrico trifásico de indução refrigerado a água foi analisado na plataforma através do ciclo da SAE J227a. Concluiu-se então, que a plataforma insere-se em um ambiente altamente propício, pois permite avaliar, sob diversos aspectos, os veículos elétricos convertidos. Essa funcionalidade terá papel fundamental na formação de estudantes de engenharia e no desenvolvimento de projetos acadêmicos para mobilidade elétrica. / This work demonstrates the design and implementation of vehicle conversion analysis platform, equipped originally with internal combustion engines to electric traction. The methodology consisted of a literature review of relevant theoretical aspects to support the conversion of traction of a vehicle, then the design and implementation of a bench as a source of power and control structure for the electric motor. Later, a dynamometer rollers was associated. Miscellaneous equipment for measurement and analysis of magnitudes torque, power, income and consumption, were integrated into the bench and dynamometer, making thus an analysis platform. A vehicle Fiat Palio, converted a three-phase electric induction motor cooled water was analyzed on the platform through the SAE J227a cycles. It was therefore concluded that the platform is inserted in a highly supportive environment because it allows evaluating, in many ways, the converted electric vehicles. This functionality will have a key role in training of engineering students and developing academic projects for electric mobility.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-30T09:23:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo de Souza Neves - 2016.pdf: 2403103 bytes, checksum: e89c1c7d2a7ed732e3b4cd3a17b311ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-30T09:23:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo de Souza Neves - 2016.pdf: 2403103 bytes, checksum: e89c1c7d2a7ed732e3b4cd3a17b311ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T09:23:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo de Souza Neves - 2016.pdf: 2403103 bytes, checksum: e89c1c7d2a7ed732e3b4cd3a17b311ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-16 / Conventional means of transportation have a significant impact on people's lives, which depend on the current model to perform their routine activities. Families can expend up to 20% of their income on transport. On the other hand, internal combustion vehicles emit gases that impair nature, have low efficiency reaching a maximum 30% yield. In contrast, the electric vehicle has up to 90% efficiency and does not emit harmful gases directly. These factors contribute to the increase of financial and energy waste. This study aims to contribute to minimizing these impacts through analysis of an electric propulsion system of low cost, powered by photovoltaic source to be installed in a vehicle structure of PVC (Polyvinyl Chloride). The use of this renewable energy source enables the implementation of a photovoltaic power generation system, stored in lead acid batteries used in most of vehicles. After analysis of decision matrix, it was determined the most appropriate model that supports the proposal economically and evaluated electric DC motors found in conventional vehicles. These it was found that the engine of the windshield wipers can be used in vehicle propulsion system. To control the entire electrical system was used PIC micro controller, responsible for driving the motors through H bridge, consisting of MOSFET transistors. The simulation of this control system was held at the Proteus®. / Os meios de transportes convencionais têm impacto relevante na vida das pessoas, as quais dependem do modelo atual para realização de suas atividades rotineiras. Famílias de classe média dispendem até 20% de sua renda com transportes. Por outro lado, veículos de combustão interna emitem gases que contribuem para o efeito estufa, são de baixa eficiência, com no máximo 30% de aproveitamento. Em oposição, o veículo elétrico possui até 90% de eficiência e não emite gases de efeito estufa diretamente. Esses fatores contribuem com o aumento de desperdício financeiro e energético. Este estudo visa colaborar com a minimização destes impactos, por meio da análise de um sistema propulsor elétrico de baixo custo, alimentado por fonte fotovoltaica a ser instalado em um veículo de estrutura em PVC (Policloreto de Vinila). A utilização dessa fonte de energia renovável possibilita a implantação de um sistema de geração de energia fotovoltaica, armazenada em baterias de chumbo-ácido, utilizadas em veículos ã combustão. Após anáslise por matriz de decisão, foi determinado o modelo mais adequado que atende ã proposta de forma econômica e avaliados motores elétricos de corrente contínua, encontrados em veículos convencionais. Destes se verificou que os motores de limpadores de para-brisa podem ser empregados no sistema de propulsão do veículo. Para controlar todo o sistema elétrico foi utilizado o micro controlador PIC, responsável pelo acionamento dos motores através de ponte H, constituídas por transistores MOSFET. Foi realizada a simulaço desse sistema de controle no programa Proteus®.

This work aims to analyze the current situation of electric vehicles in the world, considering the factors that assisted their insertion in the world market and the public policies that are used to encourage this technology. Based on this analysis, is performed a prediction of a scenario in which electric vehicles are inserted in the Brazilian market through simulation results using the Monte Carlo Method a known and widespread mathematical method. Therefore, two cities are compared, a national pole of development and diversity, Sao Paulo, and the city known as the Capital of Electric Vehicle, Oslo, which will provide the information that will be used as a basis for the simulation. With this forecast, it is possible to predict an estimative of the environmental impact that replacing gasoline-powered vehicles for electric vehicles would bring to the environment. Furthermore, an analysis of energy impact in the Brazilian matrix is discussed and evaluated. / Este trabalho visa analisar a situação atual dos veículos elétricos no mundo, considerando os fatores que auxiliaram sua inserção no mercado mundial e as principais políticas de incentivo a esta tecnologia. Com base nesta análise, é realizada uma previsão na qual os veículos elétricos são inseridos no mercado brasileiro, através de resultados de simulação utilizando o Método de Monte Carlo, conhecido e difundido. Para tanto, duas cidades serão comparadas, um pólo de desenvolvimento e diversidade nacional, São Paulo, e a cidade conhecida como a Capital do Veículo Elétrico, Oslo, da qual serão extraídas as informações que servirão de base para a simulação e estimativa do impacto na matriz energética brasileira. Com esta previsão, também é possível avaliar o impacto que a substituição dos veículos movidos à gasolina por veículos elétricos traria para o meio ambiente. Além disso, uma análise de impacto energético na matriz brasileira é discutida e avaliada.

Submitted by Thais Santos Castro (castro-thais@uol.com.br) on 2018-04-26T13:21:58Z No. of bitstreams: 1 THAIS SANTOS CASTRO.pdf: 3920352 bytes, checksum: 8fa2296933330e462938c1902f71c78c (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-04-26T18:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 castro_ts_dr_guara.pdf: 3671282 bytes, checksum: ce9b5ca08f302fee05a9461f3e191855 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T18:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 castro_ts_dr_guara.pdf: 3671282 bytes, checksum: ce9b5ca08f302fee05a9461f3e191855 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A preocupação com o meio ambiente e com a qualidade do ar tem sido o foco de vários trabalhos nos meios acadêmico e governamental, sabendo-se que e um dos grandes fatores dessa degradação é o meio de transporte. O poder aquisitivo do cidadão brasileiro unido à facilidade da compra de novos carros está crescendo a cada ano, com isso o número de veículos por habitante também tem aumentado; nesse sentido, é essencial que novas tecnologias mais eficientes e com melhor rendimento sejam estudadas e analisadas. Partindo deste conceito, nota-se que os carros elétricos são uma alternativa inteligente para diminuir a degradação provocada pelos combustíveis fósseis. A produção de energia elétrica por meio de fontes renováveis tais como fotovoltaica, biogás, etc., aliada ao baixo custo de manutenção e à longa vida útil, está se tornando uma alternativa atrativa. Neste trabalho são aplicadas metodologias para dimensionamento e análise do custo da geração de energia elétrica através de fontes renováveis: fotovoltaicas e biogás. Considera-se também o custo operacional do carro elétrico sendo abastecido com a eletricidade fornecida por essas fontes e pela energia da concessionária rede, comparado ao custo operacional de um carro de motor de combustão interna. Também é determinado o CO2eq emitido pela utilização da usina fotovoltaica, usina a biogás, energia da rede e pela gasolina e etanol utilizado no carro de MCI. Foi ainda calculado o passivo ambiental associado a cada tipo de tecnologia de geração de eletricidade renovável. Conclui-se que o retorno de investimento para a energia gerada pelo biogás é menor do que para a energia fotovoltaica, porém as duas opções apresentam viabilidade econômica, considerando ainda que a agressão ao meio ambiente é baixa para ambas as tecnologias. Tais fatores propiciam uma alternativa de estudo eficaz afim de customizar o sistema e diminuir o custo de geração de eletricidade e gerar alternativas de redução de CO2eq. / The concern about the environment and the quality of the air has been the focus of several studies in both academic and government fields, showing that one of the main responsible ones for the degradation of the environment is transportation. The acquisition power of Brazilian people coupled with the ease of buying new vehicles is growing every year; as a result, the rate of vehicles per inhabitant has also increased; in this sense, it is of essence that new and more efficient technologies be studied and analyzed. Starting from this concept, electric vehicles are a smart alternative to reduce the degradation caused by fossil fuels. The production of electricity from renewable sources such as photovoltaic, biogas, etc., combined with the fact that those systems have low maintenance costs and long service life is becoming an attractive alternative. In this study, methodologies are applied to calculate and analyze the costs of electricity generation by renewable sources: solar and biomass energy. It is also considered the operating cost of the electric car being fed with the electricity provided by these sources and by grid energy, compared to the operating cost of an internal combustion engine car. The CO2eq emitted by the use of the photovoltaic plant, the biogas plant, the grid energy and the gasoline and ethanol used in the ICE car is also determined. It was also calculated the environmental liabilities associated with each type of renewable electricity generation technology. As a conclusion, this study shows that the return of investment considering the energy generated by biogas systems is lower than the one required to generate photovoltaic energy, but both options present good return of investment, considering also the low level of aggression to the environment. These factors provide an effective option for a study aiming to customize the system and to reduce the electricity generation costs, decreasing CO2 equivalent levels

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T18:25:05Z No. of bitstreams: 1 rodolfolacerdavalle.pdf: 17326163 bytes, checksum: b5bfc03806c064bdf98c9890ed322936 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-25T12:14:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodolfolacerdavalle.pdf: 17326163 bytes, checksum: b5bfc03806c064bdf98c9890ed322936 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T12:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodolfolacerdavalle.pdf: 17326163 bytes, checksum: b5bfc03806c064bdf98c9890ed322936 (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / Esta dissertação apresenta as etapas de desenvolvimento de um sistema de acionamento de um motor CC de ímãs permanentes sem escovas para aplicação em veículos elétricos de pequeno porte. O motor é acionado por um inversor fonte de tensão trifásico (VSI, Voltage Source Inverter) baseado em interruptores IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Os sinais de comutação dos interruptores são gerados por uma estratégia de modulação vetorial. Sinais gerados por três sensores de efeito Hall são usados para detectar a posição angular do rotor. O motor é controlado a partir de duas malhas. Uma malha externa controla a velocidade enquanto a malha interna controla as correntes de fase do motor. O desempenho de dois tipos de controladores foram investigados para o controle das correntes sintetizadas pelo VSI: (i) controlador proporcional– integral no sistema de coordenadas síncrono e (ii) controlador proporcional–integral com integradores em múltiplos sistemas de coordenadas rotativas. Além das malhas de controle, o sistema de acionamento foi projetado com uma estratégia de desacoplamento das correntes de controle e uma ação preditiva para compensar o efeito das tensões contra–eletromotriz trapezoidais geradas por fase pelo motor. Um protótipo experimental do sistema de 5 kW foi montado em laboratório. Os algoritmos de controle do motor e do VSI, juntamente com o algoritmo de deteção de posição do rotor foi implementado em um controlador digital de sinais TMS320F28335. Resultados experimentais são apresentados, discutidos e utilizados para validar as estratégias de controle. / This dissertation presents the development of a permanent magnet brushless DC motor drive (PMBLDC) for small electric vehicles applications. A three–phase voltage source inverter (VSI) based on IGBT (insulated gate bipolar transistor) is used to drive the electric motor. The semiconductor switches are controlled by space vector modulation (SVM). Signals from three Hall effect sensors are used to detect the rotor angular position. Two closed–loops are used to control the PMBLDC motor. The outer loop controls the rotor velocity while the inner loop controls the motor phase currents. Two types of controllers were investigated to synthesize the currents: (i) proportional– integral controller in synchronous reference frame and (ii) proportional–integral controller with multiple rotating synchronous reference frame integrators. Besides the current control loops, the drive system was designed considering the decoupling of the synthesized phase currents and a feed-forward electromotive force waveform compensation. An experimental prototype of 5 kW was built in laboratory. The motor and VSI control algorithms and the algorithm used to detect the rotor position were implemented in a TMS320F28335, digital signal controller. Experimental results are presented, discussed along with the validation of the control strategy.

Este trabalho apresenta um estudo exploratório do potencial do Paraguai e da Bolívia para o desenvolvimento de uma indústria de mobilidade elétrica, avaliando a viabilidade de substituição da frota convencional de veículos leves, propulsados atualmente por motores à combustão interna (VCI), por veículos elétricos (VE) equivalentes. O estudo leva em consideração critérios econômicos, energéticos, ambientais, geopolíticos e disponibilidade de recursos naturais. Por tanto, são consideradas duas situações de substituição. No primeiro, por veículos elétricos disponíveis no mercado internacional (VE) e, alternativamente, por veículos elétricos com baterias de Li-ion, resultado da implantação e desenvolvimento de uma indústria de VE`s e outra de baterias de íons de lítio (Li-ion). Aproveitando assim, as vantagens estratégicas de recursos naturais proveniente do Salar de Uyuni Bolívia e da disponibilidade de energia elétrica no Paraguai, considerando a utilização de parte da potência da usina de Itaipu, propriedade do Paraguai e atualmente cedida a seu sócio no empreendimento, o Brasil, bem como a partir das abundantes reservas de gás natural boliviano e o potencial de ambos os países para o desenvolvimento de projetos de fontes renováveis. A indústria de baterias para os automóveis elétricos pode ser localizada na Bolívia, perto dos recursos e com grandes avanços tecnológicos e investimentos do governo na área nos últimos anos, enquanto a de VEL pode ser sediada no Paraguai que na atualidade possui um grande interesse de investidores estrangeiros. Os governos poderiam fomentar o projeto com iniciativas, como subsídios no custo da energia utilizada para o abastecimento de VE`s, ou no custo de investimento inicial do veículo. Poderia também fornecer financiamento para a aquisição de VE`s a taxas menores as do mercado. As estimativas conduzidas neste trabalho mostram que uma eventual substituição da frota de veículos leves VCI por VE no período de 10 anos, geraria benefícios econômicos cumulativos para o Paraguai de US$ 1.031 milhões e para Bolívia de US$ 1.373 milhões. Essa substituição permitiria uma redução das emissões de Gases de Efeito estufa (GEE) de 8.398 GgCO2 para o Paraguai e 9.420 7 GgCO2 para a Bolívia. Inicialmente seriam produzidos 40 mil veículos por ano em cada país para atingir a escala necessária para a redução dos custos das BIL`s. A ideia subjacente é ganhar escala local para a cadeia de produção inicial e, em seguida, acessar os mercados de América latina e o mundo. / This document presents an exploratory study of the potential of Paraguay and Bolivia for the development of an electric mobility industry, assessing the viability of replacing conventional light vehicle fleet, currently driven by internal combustion engines (ICE), for electric vehicles (EV) equivalent. The study takes into account economic, energy, environmental, geopolitical, and availability of natural resources criteria. Therefore, two replacement situations are considered. In the first, for EV`s currently available in the international market and, alternatively, for electric vehicles with Li-ion batteries, due to the implementation and development of both, an electric vehicle and a lithium-ion batteries industry. Leveraging so, the strategic advantages of natural resources from the Salar de Uyuni - Bolivia and the availability of electricity. This considering the use of part of the over-potential of the Itaipu power plant, owned by Paraguay and currently assigned to his associated in the undertaken, Brazil, and from Bolivian natural gas abundant reserves and the potential of both countries for the development of renewable projects. The battery industry for electric cars could be located in Bolivia, because of the proximity of the lithium resources and the technological breakthroughs and investments in the area of the Bolivian government in recent years, while the LEV industry could be based in Paraguay, which currently has a great appeal for foreign investors. Governments could promote the project with incentives such as subsidies in the cost of energy used to supply EV`s, or the cost of the initial investment vehicle, it also could provide funding for the acquisition of EV`s at lower rates. Estimates conducted in this study in a ten year basis show that any replacement of the ICE light vehicle fleet for EV would generate cumulative economic benefits to Paraguay for US$ 1,031 million, and for Bolivia US$ 1,373 million. This substitution would reduce Greenhouse Gases emissions (GHG) in 8,398 GgCO2 for Paraguay and 9,420 GgCO2 for Bolivia. Initially, 40,000 vehicles per year in each country would be produced to achieve the scale required for reducing BIL`s costs. The underlying idea is to make local scale for initial production chain and then access the Latin America markets and the world.

Este trabalho apresenta um estudo exploratório do potencial do Paraguai e da Bolívia para o desenvolvimento de uma indústria de mobilidade elétrica, avaliando a viabilidade de substituição da frota convencional de veículos leves, propulsados atualmente por motores à combustão interna (VCI), por veículos elétricos (VE) equivalentes. O estudo leva em consideração critérios econômicos, energéticos, ambientais, geopolíticos e disponibilidade de recursos naturais. Por tanto, são consideradas duas situações de substituição. No primeiro, por veículos elétricos disponíveis no mercado internacional (VE) e, alternativamente, por veículos elétricos com baterias de Li-ion, resultado da implantação e desenvolvimento de uma indústria de VE`s e outra de baterias de íons de lítio (Li-ion). Aproveitando assim, as vantagens estratégicas de recursos naturais proveniente do Salar de Uyuni Bolívia e da disponibilidade de energia elétrica no Paraguai, considerando a utilização de parte da potência da usina de Itaipu, propriedade do Paraguai e atualmente cedida a seu sócio no empreendimento, o Brasil, bem como a partir das abundantes reservas de gás natural boliviano e o potencial de ambos os países para o desenvolvimento de projetos de fontes renováveis. A indústria de baterias para os automóveis elétricos pode ser localizada na Bolívia, perto dos recursos e com grandes avanços tecnológicos e investimentos do governo na área nos últimos anos, enquanto a de VEL pode ser sediada no Paraguai que na atualidade possui um grande interesse de investidores estrangeiros. Os governos poderiam fomentar o projeto com iniciativas, como subsídios no custo da energia utilizada para o abastecimento de VE`s, ou no custo de investimento inicial do veículo. Poderia também fornecer financiamento para a aquisição de VE`s a taxas menores as do mercado. As estimativas conduzidas neste trabalho mostram que uma eventual substituição da frota de veículos leves VCI por VE no período de 10 anos, geraria benefícios econômicos cumulativos para o Paraguai de US$ 1.031 milhões e para Bolívia de US$ 1.373 milhões. Essa substituição permitiria uma redução das emissões de Gases de Efeito estufa (GEE) de 8.398 GgCO2 para o Paraguai e 9.420 7 GgCO2 para a Bolívia. Inicialmente seriam produzidos 40 mil veículos por ano em cada país para atingir a escala necessária para a redução dos custos das BIL`s. A ideia subjacente é ganhar escala local para a cadeia de produção inicial e, em seguida, acessar os mercados de América latina e o mundo. / This document presents an exploratory study of the potential of Paraguay and Bolivia for the development of an electric mobility industry, assessing the viability of replacing conventional light vehicle fleet, currently driven by internal combustion engines (ICE), for electric vehicles (EV) equivalent. The study takes into account economic, energy, environmental, geopolitical, and availability of natural resources criteria. Therefore, two replacement situations are considered. In the first, for EV`s currently available in the international market and, alternatively, for electric vehicles with Li-ion batteries, due to the implementation and development of both, an electric vehicle and a lithium-ion batteries industry. Leveraging so, the strategic advantages of natural resources from the Salar de Uyuni - Bolivia and the availability of electricity. This considering the use of part of the over-potential of the Itaipu power plant, owned by Paraguay and currently assigned to his associated in the undertaken, Brazil, and from Bolivian natural gas abundant reserves and the potential of both countries for the development of renewable projects. The battery industry for electric cars could be located in Bolivia, because of the proximity of the lithium resources and the technological breakthroughs and investments in the area of the Bolivian government in recent years, while the LEV industry could be based in Paraguay, which currently has a great appeal for foreign investors. Governments could promote the project with incentives such as subsidies in the cost of energy used to supply EV`s, or the cost of the initial investment vehicle, it also could provide funding for the acquisition of EV`s at lower rates. Estimates conducted in this study in a ten year basis show that any replacement of the ICE light vehicle fleet for EV would generate cumulative economic benefits to Paraguay for US$ 1,031 million, and for Bolivia US$ 1,373 million. This substitution would reduce Greenhouse Gases emissions (GHG) in 8,398 GgCO2 for Paraguay and 9,420 GgCO2 for Bolivia. Initially, 40,000 vehicles per year in each country would be produced to achieve the scale required for reducing BIL`s costs. The underlying idea is to make local scale for initial production chain and then access the Latin America markets and the world.

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Resumo: Esta tese apresenta uma forma inédita para o carregamento de veículos elétricos (VE) puros em movimento, sem fios e sem acoplamentos mecânicos (dynamic Wireless Power Transfer - dynamic WPT), considerando a transferência indutiva de energia (Induced Power Transfer - IPT), a partir de uma proposta sem sensores (WPT sensorless), combinando um arranjo de elementos transmissores, especialmente desenvolvidos para um estudo de caso. A estrutura de potência emprega um conversor ressonante LLCC série-paralelo operando em modo contínuo com modulação com frequência fixa e deslocamento de fase, com controle realimentado indiretamente para a corrente de saída. Além da metodologia utilizada para a proposta deste trabalho, o texto apresenta um projeto de carregamento estático compatível com o sistema de carregamento dinâmico e, também, uma comparação entre possíveis estruturas ressonantes de terceira e quarta ordens compatíveis com os elementos IPT, apresentando-se as vantagens e as desvantagens para cada estrutura. O carregador dinâmico foi aplicado experimentalmente para um veículo elétrico (VE) puro, em pequena escala de potência (mini baja elétrico), constituído por oito elementos IPTs associados em série como emissor, resultando em um acoplamento mútuo constante para o receptor IPT no VE por uma extensão de 1150 mm, a uma distância entre emissor e receptor, de 35 mm. Os resultados experimentais obtidos apresentam elevado rendimento médio (86,4 %) para o processo de transferência de po... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This thesis proposes a novel design to pure electrical vehicle (EV) dynamic charging electrical contactless and without mechanical coupling (dynamic Wireless Power Transfer - dynamic WPT), considering the induced power transfer, by a propose WPT sensorless, combining a transmitter element arrangement particularly designed for this study case. The power structure uses a LLCC series-parellel resonant converter, in continuous conduction mode with phase shift modulation and fixed frequency, applying a feedback indirect control for the output current. In addition to methodology in the present proposal, this paper shows a static wireless power transfer project works with the dynamic charging, and also a potential structure comparation of third and fourth order resonant compatible with the IPT elements, showing the advantages and disadvantages for each resonant tank. The dynamic charging is presently being piloted in a pure electrical vehicle, in small scale power (mini electric baja), it is made up of eight IPT elements in series association as emitter, resulting in a constant mutual coupling with IPT receiver in the EV, by a range of 1150 mm, with a distance between emitter and receiver of 35 mm. The experimental results obtained show a high average efficiency (86.4%) for the wireless power transfer process over the entire length of the loader, for the nominal input power condition of 1300 W. / Doutor

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Resumo: Uma das principais dificuldades para a adoção dos veículos elétricos (VE) é o tempo de abastecimento (carregamento elétrico), considerado elevado quando comparado com o tempo requerido para abastecer um veículo com motor a combustão interna. O carregamento do VE típico de passageiros é geralmente realizado na residência do proprietário, ligando o carregador interno do VE em uma tomada convencional monofásica. Este método de carregamento é conhecido como de Corrente Alternada (CA), requer, tipicamente pelo menos 7 horas para fornecer uma carga completa. Por outro lado, o método de carregamento por Corrente Continua (CC) oferece tempos de carregamento entre 10 e 80 minutos. Contudo, para obter este nível de desempenho, são empregados carregadores externos de alta potência ligados de forma direta ao banco de baterias do VE. Devido ao custo e aos requerimentos de alimentação, estes carregadores rápidos são usados principalmente em aplicações públicas e comerciais. As pesquisas pelas melhores topologias a serem empregadas nos carregadores rápidos ainda são, neste ano de 2017 objeto de estudos em escala mundial. Neste contexto, este trabalho descreve a análise e implementação de um protótipo de carregador externo rápido para VE, o qual é composto por um retificador híbrido trifásico com correção ativa do fator de potência (Etapa CA-CC), seguido de um conversor tipo Buck entrelaçado (Etapa CC-CC). Na etapa CA-CC são impostas correntes de entrada senoidais, obtendo desta forma uma r... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre