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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4507
Tipo do documento: Dissertação
Title: Modelo em circuito elétrico equivalente para uma bateria single cell de sódio-cloreto de níquel
Other Titles: Equivalent circuit model for a single cell sodium-nickel chloride battery
Autor: Marcondes, Alexandre 
Primeiro orientador: Freitas, Ricardo Luiz Barros de
Primeiro membro da banca: Rocha, Carlos Roberto Mendonça da
Segundo membro da banca: Scherer, Helton Fernando
Resumo: Com o crescimento acentuado do consumo energético mundial, aumento da participação das fontes renováveis na matriz energética e a ascensão dos veículos elétricos e híbridos, maior atenção a pesquisa e desenvolvimento na área de armazenamento de energia se faz necessária. O armazenamento de energia vem como um aliado na solução dos problemas de intermitência das fontes renováveis e é essencial no funcionamento de veículos elétricos. A bateria de sódiocloreto de níquel se mostra como boa alternativa no armazenamento de energia, com grande vida útil e densidade energética teórica elevada. A modelagem de baterias é uma ferramenta sempre presente no desenvolvimento da tecnologia: pode ser utilizada na simulação do comportamento da bateria – na simulação de circuitos elétricos – e é empregada nos sistemas de controle, no qual é utilizado na previsão de estados da bateria. Este trabalho utilizou testes empíricos para a obtenção de um modelo em circuito equivalente para prever o comportamento corrente-tensão de uma bateria de sódio-cloreto de níquel de célula única. Através das medidas de tensão da descarga por pulsos os parâmetros do modelo foram estimados através do método dos mínimos quadrados não-linear para diferentes níveis de estado de carga da bateria. Nos resultados o modelo de Thevenin de terceira ordem foi o que apresentou maior acurácia, já o modelo de primeira ordem foi o que obteve os piores resultados. Os resultados de simulação apontam que quanto maior a ordem do modelo, mais preciso o modelo será, porém será maior também o custo computacional para a obtenção dos parâmetros e a simulação.
Abstract: With an ever-increasing demand for energy among the world, growing contribution of renewable energy sources in the energy matrix, and the constant rise of hybrid and electric vehicles production levels, research and development of energy storage area seeks more attention. Energy storage come as an allied in the issue of intermittent generation of renewable energy sources and is essential for electric powered vehicles. The sodium-nickel chloride battery sits as a good alternative for energy storage, with long lifetime and big theoretical energy density. Battery modelling is a constant in the technology development: used to simulate battery behavior – electrical circuit simulations – as well as in battery management systems to predict states of the battery. This work uses empirical tests in order to obtain an equivalent electrical circuit model to predict the current-voltage behavior of a single cell sodium-nickel chloride battery. With the “pulse discharge voltage” measurements, the model parameters were estimated using the non-linear least squares method for different levels of state of charge. At the results the third order Thevenin model achieved the best accuracy, meanwhile the first order model achieved the worst results. The simulation results show that as the model order increase, more accurate the model will be, but the computational cost for the parameter extraction and the simulation will increase as well.
Keywords: Bateria de sódio-cloreto de níquel
Bateria ZEBRA
Modelagem de baterias
Armazenamento de energia
Sodium-nickel chloride battery
ZEBRA battery
Battery modelling
Energy storage
CNPq areas: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação
Campun: Foz do Iguaçu
Citation: MARCONDES, Alexandre. Modelo em circuito elétrico equivalente para uma bateria single cell de sódio-cloreto de níquel. 2019. 98 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4507
Issue Date: 5-Jun-2019
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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