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Título: Implementação de um sistema térmico integrado à climatização da cabine para veículos elétricos
Autor(es): Cardoso, Bhia Teixeira
Orientador(es): Oliveira, Alessandro Borges de Sousa
Coorientador(es): Cunha, Fábio Alfaia da
Assunto: Veículos elétricos
Sistemas de arrefecimento
Baterias elétricas
Data de apresentação: 28-Set-2022
Data de publicação: 6-Mar-2023
Referência: CARDOSO, Bhia Teixeira. Implementação de um sistema térmico integrado à climatização da cabine para veículos elétricos. 2022. 145 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Automotiva) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Resumo: A proposta de inserção em massa de veículos elétricos (VEs) no mercado atual surgiu a partir, principalmente, de questões ambientais quanto à emissão de poluentes, além também de ser uma alternativa para amenizar a dependência do meio automotivo em relação aos combustíveis fósseis. Um VE faz uso da eletricidade para alimentar um motor elétrico que, de forma integral ou parcial, é o responsável por tracionar o veículo. O armazenamento dessa energia é feito por meio de baterias químicas de alta tensão, e os VEs também contam com outros componentes que são essenciais para o seu funcionamento, como o conversor de potência e o inversor de frequência. Todos esses componentes possuem uma faixa limitada de temperatura de operação, a qual deve ser controlada por meio e um sistema térmico, que deve ser capaz de arrefecer todos os componentes e, eventualmente, aquecer as baterias, em razão de sua estreita variação de temperatura de operação. Juntamente a isso, a cabine do veículo também deve ser resfriada ou aquecida de acordo com a solicitação dos ocupantes. Dessa forma é construído um conceito de sistema térmico integrado à climatização da cabine para ser implementado no jipe 4x4 Stark, em sua versão elétrica de autonomia estendida (VEAE), o e-Stark. Serão consideradas algumas condições específicas de clima no Brasil, a fim de verificar o comportamento do sistema sendo submetidos a cenários distintos. Para isso, será utilizado o software de simulação MATLAB/Simulink, por onde será feita a modelagem do sistema. Este trabalho abordará a manipulação e ajustes da estrutura e parâmetros de um modelo base no software Simulink a fim de torna-lo capaz de representar o conceito desenvolvido para o e-Stark, para então, avaliar o sistema.
Abstract: The proposal of mass insertion of electric vehicles (EVs) in the current market arose mainly from environmental issues regarding the emission of pollutants, as well as being an alternative to alleviate the dependence of the automotive environment on fossil fuels. An EV uses electricity to power an electric motor that, in whole or in part, is responsible for pulling the vehicle. This energy is stored using high voltage chemical batteries, and EVs also have other components that are essential for their operation, such as the power converter and the frequency inverter. All these components have a limited operating temperature range, which must be controlled by a thermal system, which must be able to cool all components and, eventually, heat the batteries, due to their narrow temperature variation of operation. Along with this, the vehicle's cabin must also be cooled or heated as per the occupants' request. In this way, a concept of a thermal system integrated to the cabin air conditioning is built to be implemented in the 4x4 Stark jeep, in its electric version with extended autonomy (VEAE), the e-Stark. Some specific weather conditions in Brazil will be considered, in order to verify the behavior of the system being subjected to different scenarios. For this, the simulation software MATLAB/Simulink will be used, through which the modeling of the system will be carried out. This work will address the manipulation and adjustments of the structure and parameters of a base model in the Simulink software in order to make it capable of representing the concept developed for the e-Stark, and then, evaluate the system.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia Automotiva, 2022.
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