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Dissertação

Development of an Impedance Monitoring System for Rechargeable Lithium Batteries EVALUATED

Detalhes: Devido à excelente densidade energética e de potência das baterias de iões de lítio em comparação com outras alternativas, o estudo das suas características tornou-se cada vez mais relevante. O estado-de-carga e o estado-de-saúde das baterias estão intimamente relacionados com a sua impedância, o que pode fornecer informações valiosas sobre o seu desempenho e longevidade. Neste trabalho, é apresentado o design, teste e validação de um sistema embebido capaz de efetuar medições de impedância utilizando o método de Espectroscopia Eletroquímica em baterias de iões de lítio. O sistema gera um estímulo multiharmônico que contém frequências numa gama de 50 mHz a 1 kHz, nas quais a impedância da bateria é medida. O algoritmo de Goertzel é utilizado para o cálculo das componentes em frequência dos sinais de tensão e corrente, dado que é garantida coerência na amostragem. Esta arquitetura reduz os requisitos de memória, dado que as amostras são descartadas após o seu processamento. Uma bateria de iões de lítio é submetida a múltiplas medições de impedância em diferentes estados de carga e de saúde, sem a necessidade de interação de um utilizador, permitindo uma caracterização completa do seu funcionamento. Com base nos dados obtidos, é usado um modelo de circuito equivalente que descreve a célula testada. Os parâmetros deste modelo são correlacionados com variações no estado-de-carga e estado-de-saúde da bateria, proporcionando uma plataforma para a implementação futura de algoritmos de estimação dos mesmos, com base em medições de impedância.
Keywords: Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, Bateria de iões de lítio, Baterias recarregáveis, Estado-de-carga, Estado-de-saúde, Modelo de circuito equivalente

Discussão: dezembro 6, 2024, 11:0

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