Portal de Administração de Conferências - CEFET-MG, 20ª Semana de Ciência e Tecnologia do CEFET-MG

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IMPLEMENTAÇÃO DE UMA BANCADA DE TESTES DE DEGRADAÇÃO DE BATERIAS EMPREGANDO ESPECTROSCOPIA DE IMPEDÂNCIA ELETROQUÍMICA
Marcelo Martins Stopa, Allan Fagner Cupertino, Pedro Ivo de Oliveira Tironi, Erich Francisco Rosa

Última alteração: 2024-09-24

Resumo


O uso de sistemas de armazenamento de energia em baterias (SAEB) tem apresentado, recentemente, um crescimento significativo com destaque em veículos elétricos e na indústria. A fim de reduzir o custo desta tecnologia, é importante conhecer a forma como as baterias se degradam durante sua operação. Esta, que é inevitável, resulta na redução da capacidade da bateria de entregar potência e de armazenar energia, fenômeno vinculado ao estado de saúde (SOH). Na literatura, a própria impedância interna da bateria é proposta como um indicador empregado no monitoramento do SOH. Este projeto de iniciação desenvolveu um sistema empregando espectroscopia de impedância eletroquímica, buscando estimar a impedância da bateria de forma online, por meio do método galvanostático. Neste caso, um conversor c.c./c.c. controlado é responsável por injetar na bateria um sinal senoidal de corrente em uma frequência específica, para então a resposta de tensão nos seus terminais ser medida. Empregando-se uma estrutura inspirada no SOGI-PLL, a magnitude e fase da impedância podem ser estimadas. Foram realizadas simulações computacionais de software PLECS empregando uma bateria de Li-ion. Foi possível estimar a sua impedância em diferentes condições de frequências e amplitude de corrente que demonstram a aplicabilidade do método proposto. Os resultados demonstraram ainda a relação de compromisso entre a frequência de amostragem e qualidade da estimação de impedância. Por fim, os resultados experimentais preliminares obtidos permitiram controlar a corrente injetada na bateria e medir sua resposta de tensão para frequências de 10 a 1,2 kHz. Portanto, conclui-se que o sistema desenvolvido tem a capacidade para ser empregado. No entanto, se faz necessário dar certa atenção à frequência de amostragem e à amplitude da corrente, que deve ser grande o suficiente para que os ruídos não interfiram na estimação da impedância, mas não o suficiente para danificar o sistema.

Palavras-chave


Baterias. Espectroscopia de impedância. Estado de saúde.

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