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https://hdl.handle.net/10216/135335| Author(s): | Tiago André Martins Barbosa |
| Title: | Sistema de armazenamento de energia elétrica gerada por Pavement Energy Harvesting para carregamento de veículos elétricos |
| Issue Date: | 2021-07-21 |
| Abstract: | Pavnext is a startup that aims to develop energy generation and storage solutions in a sustainable way. The NEXT-Road product, currently being developed, converts kinetic energy from the deceleration of cars into electricity. Vehicles reduce their speed by about 40% when passing through the system, without the need for braking by the driver, and with minimal impact on the comfort of car occupants. In addition, this system allows the collection of relevant vehicle data, which will then be stored in the cloud. The energy from the deceleration of cars can be used for the lighting of local roads and walkways, power of the public network, or charging of small electric vehicles, such as scooters and bicycles, the latter being the focus of the dissertation. Firstly, a brief analysis of the next-road power generation process was carried out. Next, a survey of the characteristics of the electric vehicles available on the market was made in order to understand the needs of the system. Subsequently, studies were carried out on energy storage technologies and power electronics circuits, as well as the market offering of microcontrollers and human-machine interfaces, and programs for project development. Several simulations were carried out in order to design the energy control and regulation systems between ultracapacitors and a lithium-ion battery, followed by their experimental validation. In addition, a boost converter has been designed to validate the system concept, as well as an API to monitor all constituent subsystems. Finally, PCBs of the various subsystems were developed, along with a final validation of the complete system. |
| Description: | A Pavnext é uma startup que pretende desenvolver soluções de geração e armazenamento de energia de forma sustentável. O produto NEXT-Road, atualmente a ser desenvolvido, converte a energia cinética, proveniente da desaceleração dos automóveis, em energia elétrica. Os veículos reduzem a sua velocidade em cerca de 40% ao passar pelo sistema, sem a necessidade de travagem pelo condutor, e com um impacto mínimo no conforto dos ocupantes dos automóveis. Além disso, este sistema permite a recolha de dados relevantes dos veículos, que serão posteriormente armazenados na nuvem. A energia proveniente da desaceleração dos automóveis pode ser usada para a iluminação das estradas e passadeiras locais, alimentação da rede pública, ou carregamento de pequenos veículos elétricos, como trotinetes e bicicletas, sendo este último o foco da dissertação. Em primeiro lugar, foi realizada uma breve análise do processo de geração de energia do NEXT-Road. De seguida, foi feito um levantamento de características dos veículos elétricos disponíveis no mercado, de forma a perceber as necessidades do sistema. Posteriormente, realizaram-se estudos relativos a tecnologias de armazenamento de energia e circuitos de eletrónica de potência, bem como da oferta do mercado de microcontroladores e de interfaces homem-máquina, e programas para desenvolvimento do projeto. Foram realizadas várias simulações de forma a projetar os sistemas de controlo e regulação de energia entre ultracondensadores e uma bateria de iões de lítio, seguindo -se para a validação experimental dos mesmos. Adicionalmente, foi projetado um conversor boost de forma a validar o conceito do sistema, bem como uma API para monitorizar todos os subsistemas constituintes. Por fim, serão desenvolvidas PCBs dos diversos subsistemas, terminando numa validação final do sistema completo. |
| Subject: | Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering |
| Scientific areas: | Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering |
| DOI: | 10.34626/zn94-pc21 |
| TID identifier: | 202825930 |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/135335 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | openAccess |
| License: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| Appears in Collections: | FEUP - Dissertação |
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