carro a energia fotovoltaica

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Carro a Energia Solar
Ricardo Jorge de Araújo Ferreira

Versão Provisória

Dissertação/Relatório de Projecto realizada(o) no âmbito do
Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Major Automação

Orientador:

Prof. Dr. Armando Luís de Sousa Araújo

Julho de 2008

© Ricardo Jorge de Araújo Ferreira, 2008

Resumo

A presente tese estuda, propõe e analisa um método de utilização de painéis fotovoltaicos para a tracção eléctrica. Este método será projectado tendo como base a implementação de um carro solar capaz de transportar uma pessoa.
Ao longo do trabalho é apresentado um modelo que permite estudar o funcionamento dos painéis fotovoltaicos sob o ponto de vista da influência da incidência de radiação e da temperatura. Este modelo é posteriormente utilizado em conjunto com o restante circuito eléctrico. Durante a fase de desenvolvimento do projecto são também evidenciados requisitos para o conversor DC/DC a utilizar. Este conversor, um conversor do tipo step-down, é analisado através do seu modelo em espaço de estados, o qual será utilizado para o desenvolvimento de um controlador adequado. São também apresentados os aspectos relevantes para o dimensionamento dos seus componentes e feita a respectiva escolha dos seus elementos.
O controlador implementado é baseado em controladores clássicos e permite o controlo da corrente de saída do conversor. É apresentado todo o processo de dimensionamento do controlador, tendo-se obtido um compensador por avanço de fase.
Com o sistema painel e conversor completamente caracterizado é desenvolvida uma topologia de ligação do sistema que permite a sua adaptação ao motor a utilizar.
Este motor é um motor Brushless DC de ímanes permanentes. Para se utilizar devidamente o motor é estudado o seu princípio de funcionamento e respectivas arquitecturas de controlo. Com base neste estudo é proposto um método de controlo que