Gerenciamento de Potência para Veículos Elétricos Híbridos de Célula a Combustível

Autor: Cerqueira Revoredo, Téo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; Vol. 6 No. 2 (2020): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 92-108
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; v. 6 n. 2 (2020): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 92-108
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
ISSN: 2447-6102
DOI: 10.26512/ripe.v6i2
Popis: Transportation systems are changing. Conventional vehicles, propelled by internal combustion engines are losing space to vehicles propelled by alternative energy sources due to environmental and political factors worldwide. Fuel cell vehicles figure as one of the main options to conventional vehicles, as new technologies have been making them more commercially viable. In such context, this work presents a few power management strategies applicable to fuel cell hybrid electric vehicles based on a dynamical model, which allows performance evaluation and comparison to vehicles propelled by internal combustion engines. The model comprises a fuel cell stack, batteries, an induction motor and the vehicle's dynamics. The driver's reactions are emulated through a PI controller, the electric motor is controlled by a sliding mode algorithm and the power management is performed subject to restrictions such as fuel cell efficiency and batteries state of charge. Energy consumption is compared with internal combustion engine lightweight vehicles. The results show lower fuel consumption of the fuel cell vehicle configuration when compared to conventional vehicles and proves the better performance of the hybrid vehicle. In addition, they validate the model's usefulness to simulate hybrid electric vehicles and investigate different control strategies for better performance.
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.
Databáze: OpenAIRE