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 caraterização dos veículos elétricos e híbridos existentes no mercado, assim como novas soluções de mobilidade elétrica emergentes. 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. Para além das pesquisas efetuadas incidirem maioritariamente em documentação escrita em inglês, na apresentação e discussão dos trabalhos realizados, pelo menos uma será também em inglês.

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. Um dos trabalhos realizados pelos estudantes será escrito e apresentado em inglês.

Estágio(s)

Não

Programa

Motorização elétrica.
- Tipos, características e desempenho dos principais motores de tração utilizados na mobilidade elétrica
- Dimensionamento e seleção de motores elétricos
- Soluções de montagem/integração (1, 2, 3 e 4 motores)
- Sistemas de refrigeração de motores (ar, líquido).
- Princípio de funcionamento dos controladores de motores
- Parametrização de controladores

Motorização híbrida
- Características da tração híbrida
- Configurações de sistemas híbridos de tração
- Estratégias de operação para veículos híbridos
- Travagem regenerativa e optimização do aproveitamento de energia.
- Extensores de autonomia
- Principais sistemas híbridos no mercado

Baterias de tração
- Tipos e química de baterias aplicadas na mobilidade elétrica
- Arquitetura de montagem de baterias
- Cablagem de potência para baterias de tração
- Dimensionamento e packaging
- Sistemas de controlo de temperatura
- Aspectos de segurança associados às baterias de tração
- Funções do sistema de gestão de baterias (BMS)

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

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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
J. Y. Wong; Theory of ground vehicles – third edition, John Wiley & Sons, Inc, 2001. ISBN: 0-471-52496-4
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