@MASTERSTHESIS{ 2020:1568783028, title = {Desenvolvimento de um sistema embarcado adaptável para o gerenciamento de bateria utilizando tecnologias abertas}, year = {2020}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/5113", abstract = "O uso de baterias em sistemas de armazenamento de energia (SAE) requer atenção especial quanto à segurança de operação, com parâmetros de tensão, corrente e temperatura que variam de acordo com a tecnologia eletroquímica. Para garantir as condições adequadas de operação do SAE, prolongando sua vida útil, e oferecer segurança ao usuário, utiliza-se do sistema de gerenciamento de bateria, conhecido como BMS (Battery Management System). Muitos dos BMS’s desenvolvidos e comercializados para SAE estacionários são em geral destinados a uma gama restrita de tecnologias de baterias, com limitações quanto à capacidade de adaptações. A presença de uma plataforma aberta é uma característica desejável no desenvolvimento de pesquisas em laboratório. Visando fornecer um BMS versátil, este trabalho propõe um sistema embarcado adaptável para o gerenciamento de bateria, desenvolvendo um protótipo em hardware e software que pode ser reproduzido em bancadas experimentais. A adaptabilidade do sistema compreende a capacidade de modificações no algoritmo embarcado e em porções do hardware, sendo avaliada na aplicação de duas tecnologias de baterias: íons de lítio 18650, e sódio-cloreto de níquel. O sistema projetado é composto por duas placas de circuito impresso, capazes de aquisição multicanal de tensão e temperatura, e entrada para sensor de corrente. A unidade de processamento e comunicação periférica corresponde à placa de desenvolvimento Arduino MEGA 2560. O SOC é estimado pelo método direto de contagem de Coulomb, e pela implementação do algoritmo estimador filtro de Kalman estendido (EKF – extended Kalman filter). O EKF é aplicado em modelos simples caracterizados experimentalmente para células de baterias das tecnologias de análise. A partir de parâmetros calculados no EKF, definiu-se o método de contagem modificada, que combina o EKF à contagem de Coulomb. O BMS proposto conta também com as funções de datalogger e interface de monitoramento remoto. Ensaios experimentais de carga e descarga com perfis diversos foram utilizados para avaliar a operação do protótipo quanto às funções de medição e estimação do SOC. Os resultados revelaram precisão necessária para as medidas de tensão, corrente e temperatura, com correto funcionamento do sistema datalogger e interface de monitoramento remoto. A estimação do SOC via EKF apresentou erros máximos em cerca de 4%, resultado de acordo com outras referências da literatura. O uso da contagem modificada se mostrou útil em diversos casos, reduzindo muitas vezes o erro máximo de estimação para menor do que 1%. A utilização do modelo simples junto ao EKF se mostrou adequada quanto ao equilíbrio entre precisão e simplicidade. Destaca-se que o sistema desenvolvido foi adaptável, sendo possível utilizar o mesmo hardware para duas tecnologias com características de operação consideravelmente diferentes, apenas com modificações no algoritmo embarcado.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação}, note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas} }