Resumo |
Veículos elétricos têm apresentado um grande progresso tecnológico na última década, sendo uma das principais soluções para a redução das emissões e uma opção de transporte menos prejudicial ao meio ambiente se comparado aos combustíveis fósseis. A energia utilizada para a movimentação destes veículos está armazenada em baterias de lítio, que precisam de medidas de segurança para funcionarem sem oferecer riscos a vida humana. Devido ao crescente desenvolvimento tecnológico destes dispositivos, é cada vez mais importante buscar medidas para se melhorar a eficiência destes sistemas de armazenamento. Uma possível solução é a frenagem regenerativa (FR). Caso o condutor, esteja descendo uma ladeira ou em uma situação em que o motorista pressione os freios, o motor elétrico pode atuar como gerador, que carrega os elementos armazenadores do veículo e freia o carro. Além disso, é importante que os freios hidráulicos atuaem em conjunto nas rodas para garantir a segurança do piloto do veículo. O projeto de extensão Fórmula UFVolts Majorados tem o objetivo de projetar e construir um veículo elétrico para a competição Formula SAE Brazil que ocorre todo ano em São Paulo. Dentro deste ambiente é proposto um sistema inteligente que deve decidir quando pode ser utilizada a frenagem regenerativa, visto que as baterias estarão carregando com o veículo em movimento, ou a frenagem hidráulica, caso a parada deva ser imediata ou as baterias estiverem cheias. Tradicionalmente, computadores tomam decisões como ‘sim’ ou ‘não’, baseado em regras como Verdadeiro-Falso ou binários (0 ou 1). A lógica fuzzy, em contrapartida, opera em graus de pertinência intermediários, permitindo que hajam decisões graduadas entre o verdadeiro e o falso. Neste trabalho foi elaborado um sistema baseado em lógica fuzzy no qual decidirá se será utilizada ou não a frenagem regenerativa. O sistema de decisão baseado em lógica fuzzy considera algumas variáveis de entrada como: o estado de carga, do inglês, state of charge (SOC), a velocidade do veículo, o discurso do pedal (PedalTravel) e a velocidade de mudança no discurso do pedal (dPedralTravel). O PedalTravel é o quanto do pedal foi pressionado, sendo 0% o pedal parado na posição inicial e 100% o pedal completamente pressionado. O dPedalTravel é a velocidade que o piloto pressionou o pedal, sendo possível detectar se ele deu uma pisada no freio levemente para fazer uma simples curva, ou se ele pressionou de maneira abrupta, caso tenha detectado uma situação de emergência. A partir destes dados foram feitas simulações no software MATLAB/SIMULINK para casos típicos de operação, considerando uma frenagem durante uma curva e frenagens de emergência com a bateria carregada (SOC maior que 95%) e bateria descarregada (SOC menor que 35%). As simulações mostraram que é possível armazenar a energia recuperada durante as frenagens, caso a bateria não esteja completa, aumentando a eficiência de operação do carro elétrico. |