Desenvolvimento do sistema de tracção de um veículo eléctrico ecológico com travagem regenerativa

Nesta dissertação descreve-se uma metodologia de dimensionamento do sistema de tracção para equipar um veículo eléctrico ecológico (VEECO) com inclusão de um sistema de travagem regenerativa. Apresenta-se uma perspectiva geral de diversas topologias de sistemas de tracção utilizadas nos veículos eléctricos e realiza-se a sua comparação através do estudo e análise dos acionamentos electromecânicos que podem ser utilizados nesses sistemas de tracção eléctrica. Utilizando ferramentas de simulação numérica, estuda-se o modelo matemático de um veículo eléctrico com travagem regenerativa. A partir deste modelo matemático é adoptado uma possível configuração para o seu sistema de tracção eléctrica e são obtidas características teóricas de desempenho do veículo eléctrico, através da análise de testes padrão ao veículo. Em banco de ensaios, constrói-se um sistema de tracção eléctrica que permite a validação experimental do modelo matemático do veículo eléctrico. Para a construção deste banco de ensaios foram concebidos os sistemas de tracção eléctrica, de carga mecânica e de controlo e monitorização do banco de ensaios. A validação experimental realiza-se através dos mesmos testes padrão ao veículo eléctrico, como o teste NEDC (New European Driving Cycle), o teste de aceleração entre 0 e 100km/h e o teste de gradeabilidade. Desenvolve-se o dimensionamento do sistema de tracção eléctrica a equipar o VEECO, através da componente de modelação paramétrica do modelo matemático do veículo eléctrico. Com esta metodologia é adoptado um conjunto de variáveis paramétricas relacionadas com os elementos que constituem o sistema de tracção eléctrica do VEECO. Estuda-se a influência destas variáveis paramétricas nas características de desempenho pretendidas para o VEECO. Como resultado da análise de modelação paramétrica é apresentada uma solução para o sistema de tracção eléctrica do VEECO que cumpre a execução do NEDC, apresenta um tempo de aceleração entre 0 e 100km/h inferior a 10 segundos, supera uma gradeabilidade de 10% e uma autonomia de 200 km. O sistema de tracção do VEECO também permite realizar a travagem regenerativa com rendimento até 33%. Possui controlo de tracção e anti bloqueio da roda motora, através de uma unidade de controlo que permite reduzir a potência transmitida ao veio, quando a velocidade da roda de tracção difere do valor de referência da velocidade do veículo. Os conhecimentos adquiridos através do processo de investigação e desenvolvimento, para a realização da presente dissertação permitem apresentar perspectivas de desenvolvimento futuro com aplicação nos sistemas de tracção de veículos eléctricos rodoviários.

Dieselmoottorisen kaupunkilinja-auton muuttaminen sarjahybridiajoneuvoksi

Tutkimus on pohjustusta Lappeenrannan teknillisen yliopiston Green Campus–hankkeessa tulevaisuudessa mahdollisesti rakennettavalle Cambus–hybridibussille ja siihen liittyvälle muutostyölle. Tässä tutkimuksessa käsitellään asioita, joita kohdataan kun tavallinen dieselkäyttöinen linja–auto muutetaan hybridiajoneuvoksi. Työ sisältää teoriaosuuden, jossa esitellään peruskomponentteja esimerkiksi moottoreiden ja energianvarastointitekniikoiden osalta sekä uusimpia kehityskohteita polttomoottoreiden osalta. Tutkimuksessa on myös vertailtu erilaisia hybridivaihtoehtoja sekä käsitelty mm. tasauspyörästön välityssuhteen ja vaihteiston vaikutusta bussin teoreettiseen suorituskykyyn. Tehdyn tutkimustyön perusteella on hahmoteltu eräs mahdollinen sarjahybridibussin voimansiirtolinja esimerkkikomponentteineen. Tutkimuksessa esitetään myös laskelmia järjestelmän teoreettisesta polttoaineenkulutuksesta jarrutusenergian talteenotto huomioiden perinteiseen kaupunkilinja-autoon verrattuna.

Energy storage in electric drive system

In recent years the environmental issues and the energy saving have become increasingly import in modern society where industry is the major emission factor and energy consumer. Generally, most of the total energy consumption is caused by electrical drives used in industrial applications and thus improving the performance of electrical drives give an opportunity to improve the energy efficiency. In this Master Thesis improving the energy efficiency in different electrical drives is clarified with different cases: regenerative braking in the electric grid or recovery of the braking energy into an energy storage. In addition, as an example, the energy consumption of an elevator is analyzed by measurements. From these measurement results it can be estimated how much the share of the standby energy consumption is from the total energy consumption and how much regenerative energy is available. The latter part of the thesis concentrates on determination of the properties of lithium iron phosphate battery with measurements.

Desenvolvimento de algoritmo de controle de tração para regeneração de energia metroviária - ACTREM: melhoria da eficiência energética de sistemas de tração metroviária.

Esta tese propõe um modelo de regeneração de energia metroviária, baseado no controle de paradas e partidas do trem ao longo de sua viagem, com o aproveitamento da energia proveniente da frenagem regenerativa no sistema de tração. O objetivo é otimizar o consumo de energia, promover maior eficiência, na perspectiva de uma gestão sustentável. Aplicando o Algoritmo Genético (GA) para obter a melhor configuração de tráfego dos trens, a pesquisa desenvolve e testa o Algoritmo de Controle de Tração para Regeneração de Energia Metroviária (ACTREM), usando a Linguagem de programação C++. Para analisar o desempenho do algoritmo de controle ACTREM no aumento da eficiência energética, foram realizadas quinze simulações da aplicação do ACTREM na linha 4 - Amarela do metrô da cidade de São Paulo. Essas simulações demonstraram a eficiência do ACTREM para gerar, automaticamente, os diagramas horários otimizados para uma economia de energia nos sistemas metroviários, levando em consideração as restrições operacionais do sistema, como capacidade máxima de cada trem, tempo total de espera, tempo total de viagem e intervalo entre trens. Os resultados mostram que o algoritmo proposto pode economizar 9,5% da energia e não provocar impactos relevantes na capacidade de transporte de passageiros do sistema. Ainda sugerem possíveis continuidades de estudos.

Implementazione di un sistema di controllo atto a ottimizzare l’efficienza di convertitori DC-DC impiegati in ambito Automotive e realizzati con tecnologia GaN

Lo scopo del presente progetto di ricerca è quello di dimostrare quelli che potrebbero essere i miglioramenti nell’adottare tecnologie GaN nei convertitori di potenza, soffermandosi sull’ambito Automotive. Si è dunque progettato, simulato ed infine analizzato un sistema di conversione bidirezionale DC-DC. Le prestazioni ottime sono state poi raggiunte attraverso l’introduzione di un sistema di controllo in grado di garantire, in ogni condizione, il miglior funzionamento possibile che garantisca il soddisfacimento delle richieste da parte del veicolo. Questo consentirà quindi di gestire il funzionamento del convertitore sia nelle fasi di scarica che in quelle di rigenerazione (regenerative braking). Al convertitore, è stato introdotto anche un controllo adattivo per la ricerca del dead-time ottimo dei segnali di pilotaggio dei transistor.

A Combined Regenerative Approach for the Treatment of Aggressive Periodontitis: Long-term Follow-up of a Familial Case

This article reports the longitudinal follow-up of a familial case of aggressive periodontitis treated by a combined regenerative approach that consisted of root conditioning, bone grafting, and membrane positioning. Treatment resulted in attachment level gain, reduction of probing depth, absence of bleeding on probing, and complete bone filling of the defect. The short-term results obtained after surgery were maintained after 6 years, suggesting that the combined regenerative approach is able to completely arrest the disease with long-term stability. (Int J Periodontics Restorative Dent 2009; 29: 69-79.)

MAC regenerative analysis of wireless Ad-Hoc networks

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Stromal vascular fraction cell sheets angiogenic potential for tissue engineering and regenerative medicine applications

One of the biggest concerns in the Tissue Engineering field is the correct vascularization of engineered constructs. Strategies involving the use of endothelial cells are promising but adequate cell sourcing and neo-vessels stability are enduring challenges. In this work, we propose the hypoxic pre-conditioning of the stromal vascular fraction (SVF) of human adipose tissue to obtain highly angiogenic cell sheets (CS). For that, SVF was isolated after enzymatic dissociation of adipose tissue and cultured until CS formation in normoxic (pO2=21%) and hypoxic (pO2=5%) conditions for 5 and 8 days, in basal medium. Immunocytochemistry against CD31 and CD146 revealed the presence of highly branched capillary-like structures, which were far more complex for hypoxia. ELISA quantification showed increased VEGF and TIMP-1 secretion in hypoxia for 8 days of culture. In a Matrigel assay, the formation of capillary-like structures by endothelial cells was more prominent when cultured in conditioned medium recovered from the cultures in hypoxia. The same conditioned medium increased the migration of adipose stromal cells in a scratch assay, when compared with the medium from normoxia. Histological analysis after implantation of 8 days normoxic- and hypoxic-conditioned SVF CS in a hindlimb ischemia murine model showed improved formation of neo-blood vessels. Furthermore, Laser Doppler results demonstrated that the blood perfusion of the injured limb after 30 days was enhanced for the hypoxic CS group. Overall, these results suggest that SVF CS created under hypoxia can be used as functional vascularization units for tissue engineering and regenerative medicine.

Release of insulin from PLGA-alginate dressing stimulates regenerative healing of burn wounds in rats

Burn wound healing involves a complex set of overlapping processes in an environment conducive to ischemia, inflammation, and infection costing $7.5 billion/year in the US alone, in addition to the morbidity and mortality that occur when the burns are extensive. We previously showed that insulin, when topically applied to skin excision wounds, accelerates re-epithelialization, and stimulates angiogenesis. More recently, we developed an alginate sponge dressing (ASD) containing insulin encapsulated in PLGA microparticles that provides a sustained release of bioactive insulin for >20days in a moist and protective environment. We hypothesized that insulin-containing ASD accelerates burn healing and stimulates a more regenerative, less scarring, healing. Using a heat-induced burn injury in rats, we show that burns treated with dressings containing 0.04mg insulin/cm2, every three days for 9 days, have faster closure, faster rate of disintegration of dead tissue, and decreased oxidative stress.In addition, in insulin-treated wounds the pattern of neutrophil inflammatory response suggests faster clearing of the burn dead tissue. We also observe faster resolution of the pro-inflammatory macrophages. We also found that insulin stimulates collagen deposition and maturation with the fibers organized more like a basket weave (normal skin) than aligned and crosslinked (scar tissue). In summary , application of ASD-containing insulin-loaded PLGA particles on burns every three days stimulates faster and more regenerative healing. These results suggest insulin as a potential therapeutic agent in burn healing and, because of its long history of safe use in humans, insulin could become one of the treatments of choice when repair and regeneration are critical for proper tissue function.

Bioactive ceramics for tissue engineering and regenerative medicine derived from marine sponges

Publicado em "Journal of tissue engineering and regenerative medicine". Vol. 8, suppl. s1 (2014)

Regenerative action of the wall on the heat transfer for directly and indirectly heated rotary kilns

Rotary kilns, Regenerative wall, heat transfer, directly fired, indirectly fired

Simulation of lime calcination in normal shaft an parallel flow regenerative kilns

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2012