Estimativa do estado de carga de baterias de íon-lítio com aplicação em sistemas...

Este trabalho aborda o problema da estimativa do estado de carga de baterias recarregáveis. Foram apresentados os princípios de funcionamento das baterias de íon-lítio e suas vantagens sobre outras tecnologias. A partir da escolha de uma bateria, um modelo baseado em circuito equivalente foi proposto e seus parâmetros foram estimados. Os ensaios necessários para obtenção desses parâmetros foram descritos e seus resultados discutidos. Com esses parâmetros, simulações foram realizadas para verificar a proximidade dos valores simulados aos experimentais. Em seguida avaliou-se a viabilidade da obtenção de um modelo baseado no circuito equivalente de Thévenin, com a possibilidade de obtenção dos parâmetros com o circuito em operação. Os principais métodos usados na estimativa do estado de carga foram apresentados e o método da contagem de Coulomb foi utilizado em uma aplicação envolvendo um sistema de carregamento de baterias com painel fotovoltaico que eram utilizadas como fonte de energia para um sistema de iluminação noturna. Com o estado de carga avaliado, foi possível ajustar a corrente entregue para o circuito de iluminação de modo a mantê-lo operando durante todo o período da noite com intensidade constante.

Título em Inglês

State of charge estimation of Li-ion batteries with application in isolated photovoltaic generation systems

Palavras-chave em Inglês

State of charge
Lithium-ion battery
Coulomb-counting
Battery model
Parameters estimation
Nocturnal illumination

Resumo em Inglês

This paper deals with the rechargeable batteries state of charge estimation. There were stated the main concepts of the lithium-ion battery operation and its advantages over other technologies. Starting with a battery adoption, a model based on an equivalent circuit was proposed and its parameters were estimated. The experiments used to obtain the parameters were described and the results were discussed. Simulations were conducted to check the simulated data against the experimental data. Next, the viability to obtain a Thévenin equivalent circuit was evaluated, also the possibility of obtaining the parameters while the circuit is at operation. The main methods used in the charge state estimation were studied and the Coulomb-counting method was used in an application involving a battery charging system containing photovoltaic panels used as power source for a night illumination systems. Considering the state of charge evaluated, it was possible to adjust the current delivered to the illumination circuit, in a way to make it operational and constant all night long.

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Data de Publicação

2019-03-27

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