Dissertação

{en_GB=Técnico Solar Boat (TSB): Electrical Propulsion System Improvement Featuring a Dual Motor Drive} {} EVALUATED

{pt=O objectivo principal desta tese consiste na modelação e por consequente melhoria da propulsão elétrica de um barco de competição movido a energia solar - a transmissão mecânica, o sistema de armazenamento de energia composto por baterias Litio-Polímero (LiPo), motor elétrico DC Brushless e o conjunto de painéis solares como fonte de energia do barco são todos considerados parte do sistema de propulsão. O barco foi desenvolvido por uma equipa de estudantes do Instituto Superior Técnico com o objectivo de competir em provas de engenharia realizadas na Europa. Esta equipa, o Técnico Solar Boat (TSB), tem já construído um protótipo que navegou o verão passado (2016) no Mónaco para a competição Solar1. Todo o trabalho desenvolvido nesta tese encontra-se inserido na área de sistemas eléctricos liderada por mim desde o primeiro protótipo. Os três principais tópicos abordados nesta tese são; o sistema de propulsão composto pelo aciona- mento eléctromecânico no motor do tipo DC Brushless (BLDC), o sistema de armazenamento de en- ergia (baterias LiPo) e o sistema de produção de energia fotovoltaica (painéis solares). Todos estes sistemas serão modelados em termos de parâmetros concentrados e, onde possível, melhoramentos no seu desempenho serão estudados e implementados. Para o sistema de propulsão elétrico do barco, propõe-se nesta tese um sistema com dois motores BLDC mecanicamente acoplados com controlo de torque, procurando-se uma solução com uma maior eficiêcia elétrica em relação ao sistema de propulsão anterior de apenas um motor BLDC com controlo de velocidade., en=The main goal of this thesis is to model and consequently improve a solar powered boat propulsion system - the powertrain, the storage system composed by LiPo cells, BLDC motor and solar panels as a source of energy are all considered part of the propulsion system. The boat is made by a team of students from Instituto Superior Técnico with the goal of competing in engineering trials around Europe. This team, Técnico Solar Boat (TSB), has built a prototype that has sailed the past summer (2016) in Monaco for the Solar1 competition. All the work developed in this thesis is inserted in the electrical systems department of which I am currently the leader and was since the previous prototype. The three main subjects that will be discussed in this thesis are; the propulsion system consisting of the electromechanical drive in the Brushless DC motor (BLDC), the energy storage system (LiPo batteries) and photovoltaic power production system (solar panels arrays). All these systems will be modelled in terms of lumped elements and improvements will be suggested and implemented whenever possible. For the propulsion of the vessel, it is proposed in this thesis a system with two mechanically coupled motors with torque control, seeking a more efficient solution to the previous propulsion system composed by one motor with speed control.}
{pt=Propulsão eléctrica, energia fotovoltaica, armazenamento de energia, barco, controlo de torque, en=Electrical propulsion, photovoltaic energy, energy storage, boat, torque control}

Junho 15, 2018, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado