Controle do sistema de acionamento e gerenciamento energético de um veículo elétrico movido a energia solar

Authors

  • NILSON N. FRANCESCHETTI Universidade de São Paulo Laboratério de Automagiio e Sistemas - Mecatronica, Depto. de Eng. Mecânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231, 05508-900 São Paulo/SP
  • JULIO C. ADAMOWSKI Universidade de São Paulo Laboratério de Automagiio e Sistemas - Mecatronica, Depto. de Eng. Mecânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231, 05508-900 São Paulo/SP
  • M. GODOY SIMÕES Universidade de São Paulo Laboratério de Automagiio e Sistemas - Mecatronica, Depto. de Eng. Mecânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231, 05508-900 São Paulo/SP

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.1999.1.067074

Abstract

Este artigo descreve um avançado controle de um sistema de acionan~entop ara uin veículo movido a energia solar, que participou de uma competição de veículos solares lia Austrália. O sistema de controle extrai a máxima potência elétrica de oito painéis solares, que cobrem toda a superfície do veículo, através de controladores baseados em microprocessadores, que buscam a potência máxima para cada painel solar. O sistema de propulsão é composto por duas rodas dianteiras direcionáveis e uma roda traseira, que traciona o veículo através do controle de acionamento de um motor "brushless" cc. O sistema realiza uma seqüência de inicialização e finalização, possibilita o controle de torque ou de velocidade, possui um computador de bordo para monitoramento do sistema e comunicação e possibilita uma estratégia de corrida, de forma a otimizar a energia gerada e consumida. O sistema de acionamento foi implementado em um protótipo de fibra de carbono, que transporta duas pessoas, atingindo um desempenho satisfatório, e pode ser facilmente utilizado em outros tipos de veículos elétricos.

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Author Biographies

NILSON N. FRANCESCHETTI, Universidade de São Paulo Laboratério de Automagiio e Sistemas - Mecatronica, Depto. de Eng. Mecânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231, 05508-900 São Paulo/SP

nasceu em Centendrio do Sul — Parand, em 03 de Agosto de 1962. Formou-se em Tecnologia Elétrica pela Universidade Mackenzie de Sdo Paulo-SP, em 1989. Obteve o titulo de Mestre em Engenharia Mecanica pela Universidade de São Paulo, Sdo Paulo-SP, em 1998. Atuou em projetos de pesquisa e desenvolvimento pela Fundagdo para o Desenvolvimento Tecnolégico do Engenharia (FDTE), em São Paulo - SP. Atualmente é Pesquisador e Doutorando do Departamento de Engenharia Mecénica da Escola Politécnica da USP e Professor Adjunto da Universidade Paulista. Sua drea de interesse compreende aplicagdes de energia alternativa, microprocessadores, sistemas digitais, e sistema de acionamento e controle inteligente para motores elétricos. É membro da SOBRAEP, e do IEEE.

JULIO C. ADAMOWSKI, Universidade de São Paulo Laboratério de Automagiio e Sistemas - Mecatronica, Depto. de Eng. Mecânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231, 05508-900 São Paulo/SP

nasceu em Ivaiporã — Parand, em 18 de Dezembro de 1954. Formou-se Engenheiro de Mecénica Aerondutica pelo Instituto Técnolégico de Aerondutica, no ano de 1980. Obteve o titulo de Mestre em Engenharia pela Faculdade de Engenharia da Universidade de Téquio, Japdo, em 1985, e o titulo de Doutor em Engenharia pela Escola Politécnica da USP, em 1993. Foi engenheiro de desenvolvimento da FUNBEC (Fundagdo Brasileira para o Desenvolvimento do Ensino de Ciéncias), em São Paulo, da ENGEMAQ S.A., em Caxias do Sul - RS, e da DIXTAL Tecnologia Ltda., em São Paulo. É docente da Escola Politécnica da USP (EPUSP) desde 1988, quando foi introduzida a opção de Automagdo e Sistemas no curso de Engenharia Mecânica, ocupando atualmente o cargo de Professor Titular, em regime de dedicação integral. Coordena as atividades do laboratério de ultra-som da EPUSP onde mantém pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novos transdutores de ultra-som, aplicagdes de ensaios não destrutivos por ultra-som, ultra-som de poténcia, processamento digital de sinais, etc. Atua também na drea de máquinas e equipamentos computadorizados.

M. GODOY SIMÕES, Universidade de São Paulo Laboratério de Automagiio e Sistemas - Mecatronica, Depto. de Eng. Mecânica Av. Prof. Mello Moraes, 2231, 05508-900 São Paulo/SP

nasceu na cidade de São Paulo — Sao Paulo, em 03 de Fevereiro de 1963. Formou-se em Engenharia Elétrica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo —SP, em 1985. Obteve o titulo de Mestre em engenharia elétrica pela mesma Universidade em 1990, o titulo de Ph.D. na “The University of Tennessee,” nos Estados Unidos, em 1995, e recebeu o grau de LivreDocente na Escola Politécnica da USP em 1998. Desde 1989 é professor da Escola Politécnica da USP, ministrando disciplinas em nivel de graduagio nas áreas de eletronica, controle de motores, microprocessadores, além de laboratérios de automagio/controle e de eletrdnica; em pésgraduagdo tem ministrado cursos de acionamento de alto desempenho com controle vetorial, modelagem de sistemas inteligentes e de controle industrial. É membro da SOBRAEP, SBA e Senior-Member do IEEE.

References

S.W.H.Haan, "Power Electronics for Renewable Energy Systems: State of the Art, Trends and Challenges™, PEMC Invited Paper, vol. 3, pp. 31-38, Budapest,.1996.

D.M.Roche, "Speed of Light - The 1996 World Solar Challenge", Photovoltaics Special Research Centre, Sydney, Austrilia, 1997.

M.G.Simoes, N.N.Franceschetti, J.C.Adamowski, "A Photovoltaic Based Electric Vehicle Drive System", 30" Int. Symp. on Automotive Technology and Automation - ISATA, pp. 307-314, Floréncia, Itália, 1997.

B.K.Bose, P.M.Szczesny, R.L.Steigerwald, "Microcom- puter control of a residential photovoltaic power conditioning system", IEEE Trans. Ind. Elec., vol. 21, pp. 852-859, 1984. https://doi.org/10.1109/TIA.1985.349522 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.1985.349522

C.R.Sullivan, M.J.Powers, "A High Efficiency Maximum Power Point Tracker for Photovoltaic Arrays in a Solar- Powered Race Vehicle", [EEE Power Elect. Spec. Conference, pp. 574-580, 1993. https://doi.org/10.1109/PESC.1993.471984 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1993.471984

Z.Salameh, D.Taylor, "Step-up Maximum Power Point Tracker for Photovoltaic Arrays™. Solar Energy, vol. 44 (1), pp. 57-61, 1990. https://doi.org/10.1016/0038-092X(90)90027-A DOI: https://doi.org/10.1016/0038-092X(90)90027-A

M.W .Migliaro, "Considerations for Selecting and Sizing Batteries". IEEE Transactions on Industry Applications. vol. 23 (1), 1987. https://doi.org/10.1109/TIA.1987.4504878 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.1987.4504878

W.H.Sakmann, "A Brushless dc motor controlled by a microprocessor with examples for a three-phase motor", IEEE Trans. on Ind. Elec., vol. 34, no. 3, pp. 339-345, 1987. https://doi.org/10.1109/TIE.1987.350982 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.1987.350982

ASE, GmbH (196). Solar cells datasheet, Angewandte Solarenergie.

N.N.Franceschetti, L.0.M.dosReis, M.G.Simdes "Modelagem e Simulação da Transferéncia de Poténcia de um Sistema Fotovoltaico", Cong. Bras. de Eletronica de Poténcia - COBEP, pp 275-280 - Dez. 1997.

J.0.Rawlings, - "Applied - Regression Analysis". Wadsworth & Brooks/Cole, Belmont, CA, 1988. https://doi.org/10.1002/9781118625590 DOI: https://doi.org/10.1002/9781118625590

Raushenback, "Solar cell array design Handbook," vol. 1, 11, Jet Propulsion Laboratory, 1996. https://doi.org/10.1007/978-94-011-7915-7 DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-7915-7

D.J.Patterson, "Electrical System Design for a Solar Powered Vehicle", IEEE Power Elect. Spec. Conference, pp. 618-622, 1990. https://doi.org/10.1109/PESC.1990.131245 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1990.131245

R.Walraven, "Calculating the Position of the Sun", Solar Energy, vol. 20, pp. 393-397, 1978. https://doi.org/10.1016/0038-092X(78)90155-X DOI: https://doi.org/10.1016/0038-092X(78)90155-X

Published

1999-09-30

How to Cite

[1]
N. N. FRANCESCHETTI, J. C. ADAMOWSKI, and M. G. SIMÕES, “Controle do sistema de acionamento e gerenciamento energético de um veículo elétrico movido a energia solar”, Eletrônica de Potência, vol. 4, no. 1, pp. 67–74, Sep. 1999.

Issue

Section

Original Papers