Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20446
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS9 |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Daniel de Souza Gomes |
| Orientador | RODOLPHO VILELA ALVES NEVES |
| Título | Simulação de microrrede cc de veiculos elétricos em plataforma HIL de baixo-custo |
| Resumo | O paradigma energético global enfrenta uma transição crítica, impulsionada pelas crescentes preocupações com as mudanças climáticas, a poluição do ar urbano e a finitude dos combustíveis fósseis. Nesse cenário, a eletrificação da mobilidade surge como uma das principais estratégias para mitigar os impactos ambientais do setor de transportes. Os veículos elétricos (VEs) representam uma solução proeminente, destacando-se por sua maior eficiência energética, ausência de emissões locais de poluentes e potencial de integração com fontes de energia renováveis. Contudo, a complexidade dos sistemas de gerenciamento de energia embarcados nos VEs, que funcionam como microrredes de corrente contínua (cc), impõe desafios significativos no desenvolvimento e na validação de suas estratégias de controle. Para acelerar e baratear o ciclo de desenvolvimento, a simulação em tempo real, especificamente a técnica de hardware-in-the-loop (HIL), consolidou-se como uma ferramenta indispensável na indústria e na academia. A metodologia HIL permite que um controlador real seja testado em um ambiente seguro e controlado, onde o sistema físico (a planta) é substituído por um modelo matemático que executa em tempo real em um processador dedicado. Isso viabiliza a realização de testes exaustivos e automatizados, abrangendo uma vasta gama de condições de operação e falha, sem o risco de danificar protótipos físicos caros e sem a necessidade de uma infraestrutura de laboratório complexa. Este trabalho se insere exatamente neste contexto, com o objetivo central de desenvolver um modelo elétrico fidedigno de uma microrrede cc veicular e embarcá-lo em um Processador Digital de Sinais (DSP) para atuar como uma plataforma HIL de baixo custo. O grande desafio técnico do projeto reside na capacidade da plataforma de não apenas simular a dinâmica veicular geral, representada por equações diferenciais discretizadas, mas também de reproduzir com alta fidelidade os efeitos de chaveamento dos semicondutores de potência. Esses efeitos, que ocorrem em altas frequências, são cruciais para a análise de ondulações de tensão e corrente (ripple), perdas e compatibilidade eletromagnética, sendo fundamentais para o projeto de filtros e para o ajuste fino dos algoritmos de controle. Em conclusão, os resultados validam com sucesso a proposta, mostrando que a plataforma HIL de baixo custo pode ser efetivamente utilizada para o desenvolvimento e a depuração de estratégias de controle avançadas para VEs. A solução oferece uma alternativa viável e economicamente acessível aos sistemas HIL comerciais, democratizando o acesso a essa tecnologia e permitindo que pesquisadores e engenheiros acelerem a inovação sem a necessidade de investimentos vu |
| Palavras-chave | Simulação em HIL, DSP, Conversor bidirecional |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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