Análise comparativa de métodos para o balanceamento de células de bateria de lítio-íon em segunda aplicação

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Galhardo, Gabriel Martinelli
• Orientador(a): Oliveira, Marina Lavorato de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas)
• Palavras-chave em Português: equalização de baterias; balanceamento ativo; balanceamento passivo; segunda aplicação; Battery equalization; active balancing; passive balancing; second life
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/17032; http://lattes.cnpq.br/7232852902771337

A utilização de veículos elétricos tem aumentado nos últimos anos devido à pressão para reduzir as emissões de gases do efeito estufa e minimizar os impactos ambientais. Esses veículos utilizam sistemas de armazenamento com células de lítio-íon devido às suas características de operação. Essas células são acompanhadas por sistemas de proteção e BMS (Sistema de gerenciamento da bateria). No caso dos veículos elétricos, as baterias possuem uma vida útil determinada pelo fabricante, geralmente em torno de 8 anos ou 160 mil quilômetros. No entanto, mesmo ao atingir esse limite, as células da bateria ainda mantêm cerca de 80% de sua capacidade nominal, o que as torna viáveis para uma segunda aplicação menos exigente. Para evitar problemas causados pelo desbalanceamento da bateria, é necessário um sistema de balanceamento das células. Nesse contexto, pretende-se aplicar e analisar três métodos de equalização: balanceamento passivo com resistor de derivação comutado, balanceamento ativo com conversor flyback e balanceamento capacitivo comutado clássico. O objetivo é determinar qual método melhor se adapta às células de bateria de lítio ferro fosfato em segunda aplicação, prolongando sua vida útil e garantindo o funcionamento adequado do sistema de armazenamento para a aplicação desejada. Serão realizadas simulações, análise dos dados coletados e determinação dos benefícios obtidos com cada método aplicado.