Avaliação comparativa entre os métodos CC e Reflex aplicados a carga e descarga de baterias de íons de lítio

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Walt, Antonio Carlos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Engenharia elétrica; Baterias Lítio-íon; Energia - Armazenamento; Carregadores de baterias; Acumuladores; Conversores CC-CC
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/20146

Este trabalho apresenta um estudo comparativo para carga e descarga de baterias de lítio pelo método convencional por corrente constante ou CC e o método não convencional Reflex. Estes métodos apresentam diferentes estratégias para o processo de carga, onde as abordagens mais comuns aplicam formas de onda de corrente contínua e permitem projetos de conversores mais simples e de menor custo, enquanto os métodos não convencionais, como o método Reflex, em que a corrente de carga apresenta ao menos três estágios de diferentes amplitudes, com uma etapa mais longa de transferência de energia para bateria, uma etapa com um pulso de descarga seguido por um pulso de relaxamento. Para aplicação desta técnica de carregamento, é desenvolvido um conversor Buck reversível em corrente, o qual permite o fluxo de potência fluir da fonte para as baterias e das baterias para a fonte com o método de carga e descarga Reflex. Para a aquisição dos dados, é utilizado um módulo BMS junto às baterias, conectado à saída do conversor, para aquisição dos dados de tensão, corrente e temperatura. O trabalho aborda o estudo de fatores como tempo de carregamento, energia armazenada, assim como avaliação de possíveis efeitos causados pelos métodos de carga CC e Reflex após ciclos de carga e descarga, analisando os efeitos de desequilíbrio e também possíveis limitações causadas a um conjunto de baterias pela não utilização de um sistema de equalização adequado durante o processo de carga. Os resultados apresentam um estudo comparativo para os experimentos práticos com o método Reflex aplicado à frequência de 1Hz e o método CC, assim como os resultados para avaliação comparativa com o método CC-CV. Com os testes práticos verifica-se que o método Reflex na frequência de 1Hz não apresenta melhorias a curto prazo quando comparado ao método de carregamento por corrente constante quando avaliados fatores como a relação entre energia armazenada durante a carga e fornecida durante a descarga das baterias e em efeitos de desequilíbrio entre as tensões no conjunto de baterias.