Avanços em Engenharia Automobilística
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Abstrato

Sistema inteligente de gerenciamento de bateria para veículos de combustível

Prakob Koraneekij1 e Nedra Bahri-Ammari

Às vezes, os veículos não dão partida, isso se deve à bateria do veículo, mais especialmente ao seu estado de carga (SOC) ou ao seu estado de saúde (SOH). O desafio é criar uma ferramenta de gerenciamento de bateria baseada em aplicativo amigável ao usuário, por meio da qual o usuário pode obter informações críticas sobre o estado de carga (SOC), bem como o estado de saúde (SOH), juntamente com o conjunto de ações necessárias para garantir que a confiabilidade da partida seja mantida. Este aplicativo também ajuda a monitorar a temperatura da bateria do carro. Palavras-chave - estado de carga, estado de saúde, sistema de gerenciamento de bateria, protocolo MQTT. A bateria do carro é uma das partes mais cruciais e essenciais dos elementos do carro. A bateria do carro pode prejudicar drasticamente sua economia de combustível. Se o carro estiver vazio, teremos que gastar horas para ligá-lo. Isso não só desperdiçará seu tempo, mas também sobrecarregará o motor e diminuirá a expectativa de vida. Portanto, é importante monitorar e gerenciar a saúde da bateria. O principal objetivo deste artigo é monitorar o nível de saúde da bateria, a temperatura da bateria e a proteção contra sobretensão por meio do aplicativo móvel mqtt. Um sistema de gerenciamento de bateria é essencialmente o "cérebro" de uma bateria. Ele mede e relata informações cruciais para a operação da bateria e também protege a bateria de danos em uma ampla gama de condições operacionais. Sistema de gerenciamento de bateria para veículos elétricos, veículos elétricos híbridos e até mesmo para monitorar e gerenciar baterias móveis, existem modelos propostos e aplicativos usados. Mas para carros a combustível não há módulos de hardware ou aplicativos de software para monitorar o SOH da bateria. Neste artigo, usamos módulos de hardware como nodemcu, circuito de proteção contra sobretensão, conversor dc buck, GSM SIM800L e o software usado é Arduino 1.8.7 e o aplicativo usado para monitorar a bateria é o painel linear MQTT (Message Queuing Telemetry Transport).
Sistema existente
O gerenciamento de bateria para veículos elétricos tem vários modelos e aplicativos de software para monitorar o nível da bateria. A bateria tem grande impacto no desempenho dos veículos elétricos, basicamente determinando a autonomia. As baterias de íons de lítio são mais amplamente utilizadas em carros elétricos. A química de íons de lítio é a tecnologia de bateria de escolha devido à sua boa densidade de energia, boa classificação de potência e eficiência de carga/descarga em sistemas de fluxo de energia pulsada. Outra função importante de um BMS é estender a vida útil da bateria enfrentando o desequilíbrio de carga, o problema que pode surgir em células conectadas em série. Isso reduz a capacidade utilizável da bateria porque a célula menos carregada determina o fim da descarga, mesmo que ainda haja energia armazenada nas outras células da bateria. Devido aos limites estritos de tensão aplicados às baterias de íons de lítio, o desequilíbrio de carga não pode ser recuperado automaticamente, mas piora com o tempo. Integração da bateria em veículos elétricos. Existem muitos aspectos para a integração da bateria em veículos elétricos. Um exemplo será dado para mostrar os aspectos mais relevantes. O exemplo é derivado da experiência adquirida no projeto do carro elétrico. O sistema de bateria usa 96 células de íons de lítio conectadas em série com capacidade de 50 Ah para atingir o nível de tensão necessário de até 400 V. As células são divididas em módulos de quatro células. O conjunto de baterias consiste em 24 módulos, cada um deles incluindo um circuito eletrônico para monitorar e balancear as células.