Estratégias de balanceamento de estado de carga e saúde para sistemas de armazenamento baseados em baterias inteligentes
Carregando...
Data
2023-12-12
Autores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
Resumo
A busca por métodos mais eficientes de se armazenar energia elétrica é impulsionada pela alta demanda de veículos elétricos e de fontes de geração de energia elétrica não despacháveis, como solar fotovoltaica e eólica. Dentre as formas de se armazenar energia elétrica, o uso de baterias torna-se uma das melhores opções, devido à maior facilidade de projetar e aplicar esta tecnologia. O aumento da vida útil de uma bateria é um dos principais temas atuais, visto que em aplicações como veículos elétricos, a bateria corresponde a grande parte do investimento inicial e geralmente é substituída após perder cerca de 20% de sua capacidade nominal. Com o objetivo de utilizar as baterias de veículos elétricos por mais tempo surgem técnicas que consistem no conceito de baterias inteligentes. O termo bateria inteligente está atrelado a métodos distribuídos de se gerenciar baterias. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar técnicas inteligentes para estimar o estado de carga e estado de saúde das baterias inteligentes. Para alcançar este objetivo foram realizados estudos envolvendo estimativas do estado da bateria e a modelagem da degradação no software PLECS. Além disso, foi implementado um modelo de balanço de carga com conversor c.c./c.c. boost com o intuito de realizar o balanceamento do modelo e permitir simulações mais precisas. A técnica utilizada para balanceamento consiste em um programa computador fixo, encontrado na literatura, é implementada no esquema elétrico para equalizar as tensões das células da bateria. A técnica de balanceamento estuda o estado de carga e estado de saúde da bateria em tempo real e utiliza um método para equalizar as tensões das células da bateria. Uma técnica de balanceamento ativa foi escolhida, pois permite maior eficiência energética ao transferir energia entre as células da bateria sem dissipação em resistores ou outros dispositivos. O balanceamento estático é uma carga fixa que equaliza as tensões das células em tempos mais rápido, comumente utilizado quando a diferença entre as tensões é maior que 0,2%. Este trabalho apresenta uma dinâmica mais rica do que o balanceamento estático encontrado na literatura porque possibilita a extensão do número de ciclos das baterias e a postergação de uma eventual substituição por falha.
Descrição
Palavras-chave
Baterias elétricas, Baterias elétricas – Modelos, Baterias de armazenamento – Propriedades, Ciclo de vida do produto