Gerenciamento de Potência para Veículos Elétricos Híbridos de Célula a Combustível
Palavras-chave:
Veículos híbridos de célula a combustível, gerenciamento de potência, consumo de combustível equivalenteResumo
Os sistemas de transporte estão mudando. Veículos convencionais, propelidos ”‹”‹por motores de combustão interna, estão perdendo espaço para veículos propelidos por fontes alternativas de energia devido a fatores ambientais e políticos em todo o mundo. Os veículos de células de combustível figuram como uma das principais alternativas aos veículos convencionais, a medida em que novas tecnologias os tornam mais viáveis ”‹”‹comercialmente. Nesse contexto, este trabalho apresenta algumas estratégias de gerenciamento de potência aplicáveis ”‹”‹a veículos elétricos híbridos de células a combustível, com base em um modelo dinâmico, que permite a avaliação de desempenho e a comparação com veículos movidos por motores de combustão interna. O modelo inclui uma pilha de células de combustível, baterias, um motor de indução e a dinâmica do veículo. As reações do motorista são emuladas através de um controlador PI, o motor elétrico é controlado por um algoritmo de modos deslizantes e o gerenciamento de potência é realizado sujeito a restrições tais como a eficiência das células a combustível e o estado de carga das baterias. O consumo de energia é comparado com veículos leves semelhantes de motores de combustão interna. Os resultados demonstram o menor consumo de combustível do veículo de célula a combustível se comparado a veículos convencionais e comprovam o melhor desempenho da configuração híbrida. Além disso, validam a utilidade do modelo para simular veículos elétricos híbridos e investigar diferentes estratégias de controle para obter melhor desempenho.
Downloads
Referências
Cho, H. Y. (2004). A new power control strategy for hybrid fuel cell vehicles.
Coren, M. J. (2018, Agosto). Nine countries say they’ll ban internal combustion engines. So far, it’s just words. Retrieved Maio 2020, from Quartz Daily Brief: https://qz.com/1341155/nine-countries-say-they-will-ban-internal-combustion-engines-none-have-a-law-to-do-so/
Global Carbon Project. (2018). Global Carbon Atlas. Retrieved 2018, from http://www.globalcarbonatlas.org/en/CO2-emissions
Huang, Y., Wang, H., Khajepour, A., Li, B., Ji, J., Zhao, K., et al. (2018). A review of power management strategies and component sizing methods for hybrid vehicles. 96, pp. 132”“144.
Instituto Nacional de Eficiência Energética. (n.d.). Sobre veículos elétricos. Retrieved Fevereiro 11, 2020, from http://www.inee.org.br/veh_sobre.asp?Cat=veh
Junior, V. N. (2014). Estudo das principais vantagens do uso da frenagem regenerativa em veículos híbridos.
Laoun, B., Naceur, M. W., Khellaf, A., & Kannan, A. M. (2016). Global sensitivity analysis of proton exchange membrane fuel cell model. 1 (42), pp. 9521-9528.
Larminie, J., & Lowry, J. (2012). Electric Vehicle Technology Explained (2nd ed.). John Wiley and Sons Ltd.
N. Mebarki, T. R. (2016). PEM fuel cell/ battery storage system supplying. 41 (45), pp. 20993-21005.
Paganelli, G., Ercole, G., Brahma, A., Guezennec, Y., & Rizzoni, G. (2001). General supervisory control policy for the energy optimization of charge-sustaining hybrid electric vehicles. 22 (4), pp. 511-518.
Rand, A. L. (2018). Fuel Cell Systems Explained (Third ed.). John Wiley & Sons Ltd.
Sun, C., Sun, F., & He, H. (2015). Investigating adaptive-ECMS with velocity forecast ability for hybrid electric vehicles. 185.
Vadim Utkin, J. G. (2009). Sliding mode control in electromechanical systems. CRC Press.
Willings, A. (2020, Abril). Petrol and diesel bans: What you need to know. Retrieved Maio 2020, from Pocket-Lint: https://www.pocket-lint.com/cars/news/151630-petrol-and-diesel-bans-what-you-need-to-know
Yan, W., Pisu, P., I. Utkin, V., & Rizzoni, G. (2004). Power Flow Control for Hybrid Electric Vehicles. 8th IEEE Workshop on Variable Structure Systems , 1-6.
Yin, C., Wang, S., Yu, C., Li, J., & Zhang, S. (2019). Fuzzy optimization of energy management for power split hybrid electric vehicle based on particle swarm optimization algorithm. 11, pp. 1-12.
Zhang, P., Yan, F., & Du, C. (2015). A comprehensive analysis of energy management strategies for hybrid electric vehicles based on bibliometrics. 48, pp. 88-104.
Zhao, X., Li, Y., & Liu, Z. (2015). Thermal management system modeling of a watercooled proton exchange membrane fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy , 40 (7), pp. 3048-3056.
Zhou, H., Xu, Z., Liu, i., Liu, D., & Zhang, L. (2018). A Rule-Based Energy Management Strategy Based on Dynamic Programming for Hydraulic Hybrid Vehicles.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2021 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, sendo o trabalho simultaneamente licenciado sob a Creative Commons Attribution License o que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria do trabalho e publicação inicial nesta revista.
Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
