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EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
Novas soluções de propulsão
Gulbenkian, 29 de Julho de 2009
Luís Sousa
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
• Resumo
• Contextualização no projecto do EV
• As questões a responder
• Perspectivas de trabalho
• Alguns exemplos
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
implementation& testing
(lab.+prototype)
2
cycles
1
Crank angle
pi/30
rpm to rad/sec
-K-
rad to CrAng
In1<L> Out1
TriggeredSubsystem
u(2)-u(1)*720
Fcn
In1Out1
Complet cycle
2
Angle(rad)
1
N
modelling
batteries
ICE
ultracapacitors
electronics
motors
hybridisation
body & partsdesign
concepts
life cycle analysis
motor-in-wheel
powertrain
sustainable components
electric gridconnection
MOBI
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
• Propulsão/Transmissão
Bio combustíveis / Veículos Eléctricos / Tecnologias Híbridas
Análise e simulação dinâmica simplificada de várias arquitecturas possíveis
Estudo de arranjos possíveis para:
-pneu/roda
-suspensão
-travagem dissipativa
-direcção
-estator (motor)
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
• Projecto de uma conjunto de propulsão incluindo
Sistema de gestão de energia
Conjunto Motor-in-wheel integrado
Ligação à rede - Plug-in
Sistema Híbrido de energia
Siemens’s eCornerMichelin
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
• Questões a responder
Como projectar este módulo?
Como ajustar a montagem dos diferentes sistemas?
Quais os materiais a usar?
Como vai este módulo interagir numa visão mais alargada?
- em pequena escala num simples veículo automóvel…
- em grande escala em toda a cadeia da indústria automóvel…
Explorar sistemas avançados:
- direcção drive-by-wire. Fiabilidade? Segurança?
- suspensão/ligação ao chassis. Conforto? Manobrabilidade?
Dinâmica?
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Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
• Especificações
Elevado rendimento a baixa rotação (aprox. 600 r.p.m.)
Binário elevado desde as baixas velocidades
Valores de potência entre 15 a 20 kWh
Montagem compacta com largura na ordem dos 150mm
Atenção especial na concepção do estator:
- colocação de sensores/actuadores;
- fluidos de travões;
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistema de Gestão de EnergiaSistema de controlo de Energia
Sistema de armazenagem de Energia
Travagem regenerativa
Sistema Híbrid de generação de energiaMotor de combustão interna
Ligação à rede - Plug-in (Smart Grids)
Conjunto Motor-in-Wheel
DE
SE
NV
OLV
IME
NT
O D
E
PR
OD
UT
O /
MA
TE
RIA
ISSistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Desenvolvimento de conceitos
Modelação; Projecto de
detalhePrototipagem Construção
Cadeia de Produção
Especificações: definição
Revisão e Avaliação de Sistemas
Integração no Projecto
Testes
Avaliação
Inovação Gestão de Produto
Questões Sociais
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Milestones Especificações (Junho 2009)• 1º nivel - Veículo• 2º Nível – Motor; Gestão de Energia, Transmissão; Materiais.
Revisão do Projecto (Setembro 2010)• Modelos• Interfaces
Verificação/ Testes (Septembro 2011)• Protótipo disponível• Procedimentos e testes
Avaliação Final e Validação (Março 2012)
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
Exemplos de protótipos (Silverstone, 18 Julho 2009)
University of Hertfordshire EV Univ. de Zurich – Formula Student
EDAM – Engineering Design and Advanced Manufacturing
Sistemas e Componentes para Veículos Eléctricos
Obrigado!
Gulbenkian, 29 de Julho de 2009
Luís Sousa