Tese de mestrado integrado. Engenharia Elecrtotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Um problema que as empresas distribuidoras de energia elétrica convivem são as quedas repentinas no fornecimento, causando inúmeros prejuízos tanto para essas empresas quanto para seus consumidores. Essa dissertação apresentará uma ferramenta que utilizará conhecimentos de sistemas de informações geográficas junto com o uso de inferência nebulosa para orientar a disposição de veículos híbridos (elétricos e à combustão) que podem operar como mini-usinas elétricas no abastecimento de localidades que esteja necessitando de energia em um determinado momento. Para isso, será levantada uma base de dados com características dos veículos híbridos e locais necessitados, dados esses que alimentarão um sistema nebuloso agregado à ferramenta MapServer e a um SIG (Sistema de Informações Geográficas) para, dessa forma, mostrar como saída do sistema qual veículo estará mais apto naquele instante para abastecer o local da demanda de energia. / A problem that electric energy companies have to face is the power outage, which causes innumerable damages for both companies and consumers. This dissertation describes a tool that joins Geographic Information Systems knowledge to Fuzzy Logic knowledge to guide the distribution of hybrid vehicles (electric and combustion) that can operate as mini electric power plants to supply places that need electrical power. For this, a database will be built with the characteristics of vehicles and places in need. The data will supply a Fuzzy system joined to a MapServer tool and a GIS (Geographic Information System), showing which vehicle will be more capable in that moment to supply the place in energy demand.

Um problema que as empresas distribuidoras de energia elétrica convivem são as quedas repentinas no fornecimento, causando inúmeros prejuízos tanto para essas empresas quanto para seus consumidores. Essa dissertação apresentará uma ferramenta que utilizará conhecimentos de sistemas de informações geográficas junto com o uso de inferência nebulosa para orientar a disposição de veículos híbridos (elétricos e à combustão) que podem operar como mini-usinas elétricas no abastecimento de localidades que esteja necessitando de energia em um determinado momento. Para isso, será levantada uma base de dados com características dos veículos híbridos e locais necessitados, dados esses que alimentarão um sistema nebuloso agregado à ferramenta MapServer e a um SIG (Sistema de Informações Geográficas) para, dessa forma, mostrar como saída do sistema qual veículo estará mais apto naquele instante para abastecer o local da demanda de energia. / A problem that electric energy companies have to face is the power outage, which causes innumerable damages for both companies and consumers. This dissertation describes a tool that joins Geographic Information Systems knowledge to Fuzzy Logic knowledge to guide the distribution of hybrid vehicles (electric and combustion) that can operate as mini electric power plants to supply places that need electrical power. For this, a database will be built with the characteristics of vehicles and places in need. The data will supply a Fuzzy system joined to a MapServer tool and a GIS (Geographic Information System), showing which vehicle will be more capable in that moment to supply the place in energy demand.

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santiciolli_FabioMazzariol_M.pdf: 3517962 bytes, checksum: dce3e151594966ee424d36ea933a24f9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho tem a intenção de contribuir com o projeto de veículos elétricos híbridos com foco no compromisso entre economia de combustível e custo de rodagem. Com esta finalidade, faz-se uma revisão sobre a modelagem de alguns dos principais subsistemas dos veículos elétricos híbridos, como ultracapacitores, baterias, motores elétricos e motores de combustão interna, bem como sobre as formas de associação destes subsistemas em torno do veículo completo. Também se revisam os fatores que compõe a dinâmica veicular longitudinal como o Arrasto Aerodinâmico, a Resistência à Rolagem e a Resistência ao Aclive. Após o domínio dos subsistemas mais importantes e da dinâmica veicular, montam-se modelos matemáticos de veículos completos e em torno de simulações computacionais. Neste estudo fazem-se quatro tipos de simulações principais, uma relativa a um veículo convencional e outras três versões alternativas hibridizadas, variando-se o modo de associação entre baterias, ultracapacitores, choppers e motores elétricos. Em sequência, para cada versão otimizam-se os armazenadores em função da capacidade de tração elétrica e do ciclo brasileiro normatizado de condução urbana. Por fim faz-se uma análise crítica dos resultados / Abstract: This research intends to contribute to the design of hybrid electric vehicles focusing on compromise between fuel economy and running costs. For this purpose, it contains a review on the modeling of some of the main subsystems of hybrid electric vehicles, such as ultracapacitors, batteries, electric motors and internal combustion engines, as well as the forms of associating these subsystems around the whole vehicle. It also revises the factors that compose the longitudinal vehicle dynamics like Aerodynamic Drag, Rolling Resistance and Uphill Resistance. After the dominance of the main subsystems and vehicle dynamics, it describes the mathematical models of complete vehicles and around computer simulations. This study contains four main types of simulations, relative to a conventional vehicle and three other alternatives hybridized versions, varying the mode of association between batteries, ultracapacitors, choppers and electric motors. In sequence, to the amount of electric traction and the Brazilian standardized urban driving cycle are the parameters that command the optimization of each version is the energy stores. Finally it finishes in a critical analysis of the results / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T05:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_FernandaCristina_D.pdf: 2997267 bytes, checksum: d232b968b2a0c38ad71028200424345b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O considerável aumento de automóveis tem causado graves efeitos ao meio ambiente e para o homem, fato este que incentiva a pesquisa pela obtenção de formas de energia mais limpa. A adoção da tecnologia propulsora híbrida veicular tem contribuído para a redução da agressão causada pelos automóveis ao meio ambiente. O termo "híbrido" deriva da combinação de duas ou mais fontes de potência, sendo que a combinação mais comum se faz através de um motor de combustão interna (MCI), comumente usado em veículos convencionais, com o conjunto bateria e motor elétrico (ME) usados nos VEs (Veículos Elétricos). Em geral, a principal razão para usar a arquitetura híbrida elétrica é o grau de liberdade adicional devido à presença de uma fonte de energia adicional além do tanque de combustível; isto implica que, a cada instante, a potência necessária pelo veículo pode ser fornecida por uma dessas fontes, ou por uma combinação das duas. Escolher a combinação correta é normalmente uma tarefa complexa. Dentro desse contexto, neste trabalho é realizado o desenvolvimento e a análise das estratégias de gerenciamento de potência em um VEH a fim de minimizar o seu consumo de combustível e consequentemente suas emissões. São desenvolvidas duas estratégias de gerenciamento, a primeira baseada em regras e a segunda utilizando sistemas fuzzy. Além disso, também é realizado o controle interno do motor a combustão, de forma que este opere, na maior do tempo, em regiões que tenham um menor consumo específico. Por meio da utilização das estratégias de gerenciamento de potência aliadas ao controle do motor a combustão é possível obter uma considerável economia de combustível. Comparando-se as duas estratégias desenvolvidas, a estratégia baseada em fuzzy é a que proporcionou melhor economia de combustível / Abstract: The considerable increase of automobiles has caused serious effects to the environment and to man; this fact encourages research by obtaining forms of cleaner energy. The adoption of hybrid vehicle propulsion technology has contributed to the reduction of aggression caused by car to the environment. The term "hybrid" derives from the combination of two or more power sources, and the most common combination is by of the engine (MCI), commonly used in conventional vehicles, together with the battery and motor electric (ME) used in EVs (Electric Vehicles). In general, the main reason to use the architecture electric hybrid is the additional degree of freedom due to the presence of an energy source plus additional fuel tank, this implies that, at each instant, the power required the vehicle may be provided by one of these sources, or a combination of both. Choose the correct combination is usually a complex task. Within of this context, this work development is undertaken and analysis of strategies for power management in a VEH in order to minimize fuel consumption and thus emissions. Two management strategies are developed, the first is based in rules and the second is based in fuzzy systems. Furthermore, it is also performed internal control engine combustion of so that it operates at greater time in regions having lower specific fuel consumption. Through the use of power management strategies coupled with the motor control combustion is possible to obtain a considerable saving of fuel. Comparing the two strategies developed, the strategy based on fuzzy is that provided better economy fuel / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientador: Flávia Luciane Consoni de Mello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:31:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barassa_Edgar_M.pdf: 1763490 bytes, checksum: 150d4a1e9b699993d6ea840d34588afa (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A indústria automobilística global está passando por um período de reestruturação, a qual deverá contemplar o uso de tecnologias alternativas às tradicionais com o propósito de aumentar a eficiência energética dos veículos e paralelamente reduzir as emissões de poluentes. Neste contexto, os veículos elétricos (VE) caracterizam-se como uma das alternativas possíveis frente a este cenário de novas demandas. Essa dissertação avança nesta temática ao investigar, descrever e analisar a trajetória histórica, tecnológica e de mercado do veículo elétrico. Para o aprofundamento ao tema, observou-se a competição tecnológica pelo sistema de propulsão dominante, que ocorreu entre: 1) o motor a vapor; 2) os conversores eletromecânicos de energia (motores elétricos); e 3) os motores a combustão interna, sendo o último caracterizado como vencedor. Ao longo dos 50 anos que seguiriam a partir do fechamento do motor a combustão interna em 1920 como paradigma tecnológico, os veículos elétricos praticamente desaparecem. O projeto do veículo elétrico só foi retomado a partir da década de 1970, com os estímulos vindos da agenda ambiental, da poluição do ar e seus impactos na saúde pública e do aumento do uso dos combustíveis fósseis. Porém, será a partir do século XXI que o segmento dos veículos elétricos irá ascender tanto do lado tecnológico quanto de mercado. Foram observadas três configurações mais promissoras a respeito da tecnologia dos veículos elétricos: a bateria, híbrido e a células a combustíveis. As três configurações apresentam barreiras e desafios, os quais estão sendo sistematicamente trabalhados pelas empresas que estão dispensando esforços para o segmento. Isto é observado com base na evolução das patentes publicadas sobre veículos elétricos e suas tecnologias. Sendo assim, é possível, ainda, constatar a evolução das vendas dos veículos elétricos nos Estados Unidos, Japão e em um pequeno número de países europeus. O êxito mercadológico fica para os modelos híbridos, com vendas sete vezes superiores aos veículos elétricos a bateria. Transpondo esta discussão para o contexto brasileiro atual, salientamos que o Brasil possui os atores (órgãos governamentais, empresas e instituições públicas de pesquisa) e condições (mercado automobilístico consolidado e know-how) necessários para a formação de um complexo automobilístico voltado aos veículos elétricos, porém as ações em curso no país são pontuais. Ainda que tais iniciativas possam favorecer a criação de competências específicas para o veículo elétrico, elas se mostram pouco efetivas para criar as condições que permitam o Brasil ocupar posição de destaque neste mercado. Ao menos que se projete um rol de políticas claras de apoio e suporte ao desenvolvimento de tecnologias locais destinadas ao veículo elétrico, poucos avanços serão conquistados neste campo tecnológico / Abstract: Automobile industry across the world is undergoing structural change. Advances in emission regulations and the effects of oil price fluctuations are forcing carmakers towards new product programs that use new technologies in order to increase the energy efficiency of vehicles, reduce emissions and decrease environment impacts. In this context, electric vehicles have been considered as one of the possible alternatives for this scenario of new demands. This dissertation advances on this topic to investigate, describe and analyze the historical and technological trajectories and market behavior of the electric vehicle. It was observed a technological competition by dominant propulsion system, that had occurred among: 1) the steam engine; 2) electromechanical energy converters (electric motors); and 3) internal combustion engines, the last being characterized as the most used. Throughout the following 50 years from the engine closure based on the internal combustion in 1920, electric vehicles practically disappeared. The electric vehicle project was only resumed after the 1970s, due to the environmental agenda, the air pollution and its impacts on public health and the increase of fossil fuels prices. However, in the 21st century, the segment of electric vehicles has ascended in both technological and market fields. Therefore, it is possible to identify the three most promising settings about electric vehicle technology: battery electric vehicle, hybrid vehicle and fuel cells vehicle. The three configurations have obstacles and challenges, which are being systematically tackled by companies that are dispensing efforts for the segment, based on the evolution of patents published concerning the electric vehicles and their technologies. Thus, it is possible to verify the evolution of the electric vehicles selling in the United States, Japan and a few European countries. The world market success is related to hybrids models, selling seven times more than the battery electric vehicle. In the current Brazilian context, the country has the government agencies, companies and public research intuitions and had the conditions (mature automobile market and know-how) for the formation of an automobile complex of electric vehicles, with off actions. Although such initiatives may favor the creation of specific competencies for electric vehicle, they show little effective to create conditions for the Brazil occupy a prominent position in this market. It should be projected a list clear policies to support the development of local technologies for the electric vehicle, or few advances will be achieved in this technological field / Mestrado / Politica Cientifica e Tecnologica / Mestre em Política Científica e Tecnológica