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Dissertação

{en_GB=Battery Management System for Solar Powered Vehicles applied to Técnico Solar Boat prototype} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Esta tese foca-se no projeto, implementação e teste de um Battery Management System (BMS) para os barcos solares do Técnico Solar Boat (TSB). Desde 2015 o TSB, um projeto de estudantes do Instituto Superior Técnico, desenvolve embarcações tripuladas de competição movidas exclusivamente por energias verdes. O projeto começou com embarcações solares, mas atualmente, embarcações a hidrogénio são também desenvolvidas. Estas embarcações participam em competições internacionais que decorem em Portugal, na Holanda e no Mónaco. O barco onde este BMS será usado tem uma bateria de polímero de lítio com 44,4 V, seis metros quadrados de células solares monocristalinas e um sistema de propulsão com dois motores, um de 5 e outro de 10 kW. O BMS é um sistema centralizado que monitoriza a bateria e envia a informação recolhida para o barramento Controller Area Network do barco bem como para uma interface gráfica, caso um computador esteja conectado ao sistema. O sistema é também responsável por controlar os diferentes relés que se encontram na caixa da bateria bem como decidir se a bateria está segura e consequentemente se o barco pode ou não ser usado. Um conjunto de requisitos definidos pelo regulamento da competição assim como outros impostos pela equipa, deverão ser respeitados. Dadas as características do barco no qual o sistema será implementado, é fundamental que o sistema proposto seja fiável, de forma que a segurança da bateria nunca seja comprometia. O sistema deverá também ser leve e mais barato do que as alternativas comercias disponíveis., en=This thesis focuses on the design, implementation and testing of a Battery Management System (BMS) for the Técnico Solar Boat (TSB) solar-powered boats. Since 2015 TSB, a student's project from Instituto Superior Técnico develops manned competition boats powered exclusively by green energies. The project started with solar-powered boats, but nowadays, hydrogen-powered boats are also developed. TSB’s boats are designed to participate in international competitions that take place in Portugal, The Netherlands and Monaco. The boat on which this BMS will be used has a 44.4 V Lithium-Ion Polymer battery, six square meters of monocrystalline solar cells and a drive train composed by two Brushless Direct Current motors with 5 and 10 kW each. The BMS is a centralized system that monitors the battery pack and sends the acquired information to the boat's Controller Area Network bus as well as to a Graphical User Interface, provided a computer is plugged-in. Besides monitoring the battery, the BMS is also responsible for controlling the different relays within the battery box as well as deciding whether the battery is safe and consequently whether the boat can be used or not. A set of requirements imposed by the competition’s regulations and others imposed by the team have to be met. Given the characteristics of the vessel in which the system will be implemented, the purposed BMS should be as reliable as possible so that the battery safety is never compromised. The system should also be lightweight and cost less than commercially available solutions.}
Keywords: {pt=BMS, Sistema de Gestão de Bateria, Barco Solar, Veículo Elétrico, Bateria de Polímero de Lítio, en=BMS, Battery Management System, Solar Powered Boat, Electrical Vehicle, Lithium-Ion Polymer Battery}

Discussão: novembro 25, 2021, 14:0