Desenvolvimento de um Posto de Carregamento Lento com BMS e Interface com o Cockpit para o CEPIUM

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e de Computadores

Desenvolvimento de um BMS para aplicações de mobilidade elétrica

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e de Computadores

Optimal behavior of responsive residential demand considering hybrid phase change materials

Due to communication and technology developments, residential consumers are enabled to participate in Demand Response Programs (DRPs), control their consumption and decrease their cost by using Household Energy Management (HEM) systems. On the other hand, capability of energy storage systems to improve the energy efficiency causes that employing Phase Change Materials (PCM) as thermal storage systems to be widely addressed in the building applications. In this paper, an operational model of HEM system considering the incorporation of more than one type of PCM in plastering mortars (hybrid PCM) is proposed not only to minimize the customerâ s cost in different DRPs but also to guaranty the habitantsâ  satisfaction. Moreover, the proposed model ensures the technical and economic limits of batteries and electrical appliances. Different case studies indicate that implementation of hybrid PCM in the buildings can meaningfully affect the operational pattern of HEM systems in different DRPs. The results reveal that the customerâ s electricity cost can be reduced up to 48% by utilizing the proposed model.

Optimization of magnetoelectric composites based on electroactive polymers for energy harvesting and sensor application

Tese de Doutoramento em Engenharia de Materiais.

Flexible thin-film lithium battery

Tese de Doutoramento Programa Doutoral em Engenharia Electrónica e Computadores.

High performance screen printable lithium-ion battery cathode ink based on C-LiFePO4

Lithium-ion battery cathodes have been fabricated by screen-printing through the development of CLiFePO4 inks. It is shown that shear thinning polymer solutions in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) with Newtonian viscosity above 0.4 Pa s are the best binders for formulating a cathode paste with satisfactory film forming properties. The paste shows an elasticity of the order of 500 Pa and, after shear yielding, shows an apparent viscosity of the order of 3 Pa s for shear rates corresponding to those used during screen-printing. The screen-printed cathode produced with a thickness of 26 mm shows a homogeneous distribution of the active material, conductive additive and polymer binder. The total resistance and diffusion coefficient of the cathode are 450 V and 2.5 10 16cm2 s 1, respectively. The developed cathodes show an initial discharge capacity of 48.2 mAh g 1 at 5C and a discharge value of 39.8 mAh g 1 after 50 cycles. The capacity retention of 83% represents 23% of the theoretical value (charge and/or discharge process in twenty minutes), demonstrating the good performance of the battery. Thus, the developed C-LiFePO4 based inks allow to fabricate screen-printed cathodes suitable for printed lithium-ion batteries

Desenvolvimento de um motor BMW para servir de Range Extender

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

A farinha de Rami como sucedâneo da farinha de fêno da alfafa, na alimentação de pintos

The ramie leaf meal was used in a feeding trial, in comparison with alfalfa hay meal in the range of 5% of the ration. Each lot consisted of two pens of 45 White American chicks was raised in batteries for 6 weeks. From results of the analisis of variance the AA. concluded for the superiority of the ramie leaf meal (586,4 g) over the alfalfa hay meal (540,1 g) in the conditions of the experiment.

Estudi energètic de les llars del barri de Haër (Senegal)

En el present estudi s’han analitzat quines són les fonts energètiques utilitzades a les llars de Haër, així com les repercussions que aquestes tenen sobre el medi natural i socioeconòmic de les famílies. Per tal de poder identificar quines són aquestes fonts i els seus efectes, s’ha realitzat un inventari i una diagnosi energètica. S’ha estudiat l’ús de l’energia en dos àmbits domèstics principals: la il·luminació i el cuinat, analitzant la freqüència d’ús i quantificant el consum energètic familiar. Les fonts energètiques detectades són: llenya, carbó, gas, querosè, piles i espelmes, de les quals, la llenya, el querosè i el carbó són les majoritàriament utilitzades. El consum energètic per càpita és de 2.100 kWh/any. Per altra banda, l’obtenció d’algunes d’aquestes fonts energètiques, suposen un cost econòmic molt elevat per les economies familiars, arribant a suposar un 60% dels ingressos. A partir de les dades obtingudes a la diagnosi, s’ha aplicat un indicador per tal de quantificar la magnitud de l’impacte sobre el medi produït pel model energètic seguit dins de les llars. L’indicador estudiat ha estat la petjada energètica, amb la qual s’ha traduït aquest consum en unitats de superfície biològicament productiva, requerida per absorbir el CO2 emès. El resultat ha estat que una persona produeix anualment 2,09·10-2 tCO2, que requereix de 7,53·10-3 gha/persona de superfície forestal per ser absorbides. S’ha comparat aquest resultat amb la petjada energètica domèstica calculada pel poble d’Araós, el qual, amb un model energètic totalment diferent, té una petjada energètica de 1,53 gha/persona. Un cop detectats els problemes o impactes causats pel model energètic actual, es proposa una alternativa energètica per tal de reemplaçar algunes fonts convencionals, principalment el querosè dels quinqués. Així doncs, mitjançant l’aprofitament de l’energia solar, es plantegen dos models fotovoltaics adaptats a dues tipologies de llars diferents, amb l’objectiu de minimitzar el cost i optimitzar els recursos energètics. Finalment es planteja una solució financera per abordar el cost inicial de la instal·lació solar.

Language and syntactic impairment following stroke in late bilingual aphasics.

PURPOSE: Bilingual aphasia generally affects both languages. However, the age of acquisition of the second language (L2) seems to play a role in the anatomo-functional correlation of the syntactical/grammatical processes, thus potentially influencing the L2 syntactic impairment following a stroke. The present study aims to analyze the influence of late age of acquisition of the L2 on syntactic impairment in bilingual aphasic patients. METHODS: Twelve late bilingual participants (speaking French as L2 and either English, German, Italian or Spanish as L1) with stroke-induced aphasia participated in the study. The MAST or BAT aphasia batteries were used to evaluate overall aphasia score. An auditory syntactic judgement task was developed and used to test participants syntactic performance. RESULTS: The overall aphasia scores did not differ between L1 and L2. In a multiple case analysis, only one patient had lower scores in L2. However, four patients presented significantly lower performances in syntactic processing in the late L2 than in their native language (L1). In these four patients the infarct was localized, either exclusively or at least partially, in the pre-rolandic region. CONCLUSION: This pilot study suggests that, in late bilingual aphasics, syntactic judgment abilities may be more severely impaired in L2, and that this syntactic deficit is most likely to occur following anterior lesions.

Eliminació autotròfica de nitrogen en una pila biològica (microbial fuel cells )

L’aigua i l’energia formen un binomi indissociable. En relació al cicle de l’aigua, des de fa varies dècades s’han desenvolupat diferents formes per recuperar part de l’energia relacionada amb l’aigua, per exemple a partir de centrals hidroelèctriques. No obstant, l’ús d’aquesta aigua també porta associat un gran consum energètic, relacionat sobretot amb el transport, la distribució, la depuració, etc... La depuració d’aigües residuals porta associada una elevada demanda energètica (Obis et al.,2009). En termes energètics, tot i que la despesa elèctrica d’una EDAR varia en funció de diferents paràmetres com la configuració i la capacitat de la planta, la càrrega a tractar, etc... es podria considerar que el rati mig seria d’ aproximadament 0.5 KWh•m-3.Els principals costos d’explotació estan relacionats tant amb la gestió de fangs (28%) com amb el consum elèctric (25%) (50% tractament biològic). Tot i que moltes investigacions relacionades amb el tractament d’aigua residual estan encaminades en disminuir els costos d’operació, des de fa poques dècades s’està investigant la viabilitat de que l’aigua residual fins i tot sigui una font d’energia, canviant la perspectiva, i començant a veure l’aigua residual no com a una problemàtica sinó com a un recurs. Concretament s’estima que l’aigua domèstica conté 9.3 vegades més energia que la necessària per el seu tractament mitjançant processos aerobis (Shizas et al., 2004). Un dels processos més desenvolupats relacionats amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica és la digestió anaeròbia. No obstant, aquesta tecnologia permet el tractament d’altes càrregues de matèria orgànica generant un efluent ric en nitrogen que s’haurà de tractar amb altres tecnologies. Per altre banda, recentment s’està investigant una nova tecnologia relacionada amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica: les piles biològiques (microbial fuel cells, MFC). Aquesta tecnologia permet obtenir directament energia elèctrica a partir de la degradació de substrats biodegradables (Rabaey et al., 2005). Les piles biològiques, més conegudes com a Microbial Fuel Cells (acrònim en anglès, MFC), són una emergent tecnologia que està centrant moltes mirades en el camp de l’ investigació, i que es basa en la producció d’energia elèctrica a partir de substrats biodegradables presents en l’aigua residual (Logan., 2008). Els fonaments de les piles biològiques és molt semblant al funcionament d’una pila Daniell, en la qual es separa en dos compartiments la reacció d’oxidació (compartiment anòdic) i la de reducció (compartiment catòdic) amb l’objectiu de generar un determinat corrent elèctric. En aquest estudi, bàsicament es mostra la posada en marxa d'una pila biològica per a l'eliminació de matèria orgànica i nitrogen de les aigües residuals.

A new neuropsychological instrument measuring effects of age and drugs on fitness to drive: development, reliability, and validity of MedDrive

Background: Current guidelines underline the limitations of existing instruments to assess fitness to drive and the poor adaptability of batteries of neuropsychological tests in primary care settings. Aims: To provide a free, reliable, transparent computer based instrument capable of detecting effects of age or drugs on visual processing and cognitive functions. Methods: Relying on systematic reviews of neuropsychological tests and driving performances, we conceived four new computed tasks measuring: visual processing (Task1), movement attention shift (Task2), executive response, alerting and orientation gain (Task3), and spatial memory (Task4). We then planned five studies to test MedDrive's reliability and validity. Study-1 defined instructions and learning functions collecting data from 105 senior drivers attending an automobile club course. Study-2 assessed concurrent validity for detecting minor cognitive impairment (MCI) against useful field of view (UFOV) on 120 new senior drivers. Study-3 collected data from 200 healthy drivers aged 20-90 to model age related normal cognitive decline. Study-4 measured MedDrive's reliability having 21 healthy volunteers repeat tests five times. Study-5 tested MedDrive's responsiveness to alcohol in a randomised, double-blinded, placebo, crossover, dose-response validation trial including 20 young healthy volunteers. Results: Instructions were well understood and accepted by all senior drivers. Measures of visual processing (Task1) showed better performances than the UFOV in detecting MCI (ROC 0.770 vs. 0.620; p=0.048). MedDrive was capable of explaining 43.4% of changes occurring with natural cognitive decline. In young healthy drivers, learning effects became negligible from the third session onwards for all tasks except for dual tasking (ICC=0.769). All measures except alerting and orientation gain were affected by blood alcohol concentrations. Finally, MedDrive was able to explain 29.3% of potential causes of swerving on the driving simulator. Discussion and conclusions: MedDrive reveals improved performances compared to existing computed neuropsychological tasks. It shows promising results both for clinical and research purposes.

Dynamic modelling of an underwater vehicle

Nessie is an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) created by a team of students in the Heriot Watt University to compete in the Student Autonomous Underwater Competition, Europe (SAUC-E) in August 2006. The main objective of the project is to find the dynamic equation of the robot, dynamic model. With it, the behaviour of the robot will be easier to understand and movement tests will be available by computer without the need of the robot, what is a way to save time, batteries, money and the robot from water inside itself. The object of the second part in this project is setting a control system for Nessie by using the model

Disseny d’un sistema de recàrrega dinámica de vehicles elèctrics mitjançant witricitat en camps de ressonància

Amb aquest projecte es pretén dissenyar un sistema de recàrrega de les bateries delsvehicles elèctrics mentre aquests funcionen, i d’aquesta forma disminuir ladependència d’aquests al nivell de càrrega de la bateria, conferir-los més autonomia itransformar el temps de recàrrega del vehicle en temps útil de conducció. El sistema estarà format per un grup de bobines fixades al paviment i connectades enparal•lel al llarg de la calçada de la via per on el vehicle elèctric circularà, el qual tambéincorporarà, en la part inferior, una bobina en ressonància magnètica amb lesanteriorment anomenades. Les bobines immòbils, que estaran connectades a la xarxaelèctrica, induiran en la bobina fixada al vehicle un corrent elèctric a partir dels circuitsressonants als quals estan connectades. S’estudiarà la configuració més òptimad’aquest sistema per tal de subministrar la potència necessària per carregar la bateria,tenint en compte la despesa energètica extra derivada del fet de realitzar-ho enmoviment

Desenvolupament d'un node sensor sense fils autoalimentat. Mòdul piezo-magnètic

En aquest projecte es pretén implementar un dispositiu capaç de ser auto-suficient i no dependre de cap tipus de pila, bateria o fil elèctric que l’abasteixi d’energia elèctrica. El dispositiu recol·lectarà la energia magnètica generada per la corrent elèctrica a un fil i la transformarà en energia elèctrica, que serà emmagatzemada per el seu posterior ús. A demès, aquest projecte s’ha desenvolupat en col·laboració amb un segon projecte, dintre del qual s’implementarà una xarxa de sensors, mitjançant el protocol MIWI. Aquest projecte es divideix en tres grans blocs. El primer bloc del projecte serà una introducció teòrica de tots els coneixements relacionats amb el concepte d’energy harvesting i els mecanismes físic implicats. Al segon bloc podrem veure com s’han realitzat els càlculs, simulacions i posada en marxa, dels diferents elements que formaran el dispositiu recol·lector d’energia. Per últim en el tercer bloc veurem el prototip ja implementat. Es valoraran els resultats obtinguts, i es veuran els temps que necessitarà per alimentar al microcontrolador.