Carregadores inteligentes para veículos elétricos de turismo utilizando energia fotovoltaica com gerenciamento por rede sem fio

Resumo

Nos últimos anos, o aumento da preocupação com o meio ambiente e as consequentes restrições impostas às emissões de gases de efeito estufa e a busca por fontes alternativas de energia renováveis limpas, tem motivado cada vez mais o uso de veículos elétricos à bateria (BEV) como uma solução viável de mobilidade ecologicamente correta. A mobilidade elétrica (e-mobilidade) tem sido amplamente discutida para uso em áreas urbanas, mas ela pode ser também analisada para aplicações no turismo. A infraestrutura de e-mobilidade para o turismo pode ser composta por diferentes soluções, no entanto, apesar de não resolverem problemas relacionados a congestionamentos, os BEV para transporte individual podem ser bastante atrativos por serem uma solução mais sustentável, de menor impacto ambiental, com maior capacidade de acesso a áreas remotas e por possibilitar mais facilmente o desenvolvimento de uma infraestrutura de carregamento de energia empregando fontes renováveis de alta capilaridade e baixo custo. Um dos principais desafios tecnológicos relacionados à transição para a e-mobilidade voltada para o turismo é a adaptação da infraestrutura de distribuição de energia para acomodação do aumento de demanda decorrente do carregamento de BEV. Deste modo, as estações de carregamento bidirecionais inteligentes surgem como um elemento crucial para seu sucesso. Para uma contribuição ativa na redução das emissões de gases de efeito estufa, a energia fornecida pelas estações de carregamento pode ser, em sua maior parte, proveniente de fontes renováveis como, por exemplo, a solar fotovoltaica. Adicionalmente, as estações de carregamento podem incorporar sistemas de armazenamento de energia (ESS) para aumentar a flexibilidade e confiabilidade de suas operações. Assim, torna-se possível o aproveitamento da energia dos BEV e ESS para injeção de energia na rede e auxiliar o atendimento da demanda de energia local. Neste contexto, este projeto visa o estudo de novas técnicas de gerenciamento e controle das operações de uma estação de carregamento inteligente para BEV de turismo empregando geração fotovoltaica com ESS e comunicação por rede sem fio com o operador da rede elétrica para coordenação das operações envolvidas. A topologia proposta utiliza um barramento DC comum, onde os elementos da estação são conectados por conversores de potência. A geração fotovoltaica e os BEV são conectados por conversores DC/DC e a rede elétrica AC é conectada ao barramento DC por um conversor de fonte de tensão AC/DC. (AU)