As baterias são equipamentos que muitas vezes podem passar despercebidos do público em geral, mas são indispensáveis na maioria dos dispositivos que utilizamos em nosso dia a dia, como os telefones celulares, tablets, fones de ouvido e notebooks.
E, para que essas baterias tenham uma vida útil maior, além de melhor desempenho e performance, é fundamental haver um bom software de gerenciamento de bateria lidando com o monitoramento desses equipamentos.
No entanto, o gerenciamento de baterias tem uma relação muito importante também com questões relacionadas à mobilidade urbana sustentável. Afinal, certos meios de transporte que contribuem para um deslocamento urbano menos prejudicial ao meio ambiente, como carros elétricos, bicicletas e patinetes, utilizam bateria e precisam de uma gestão eficiente dessas baterias.
Neste artigo, você vai entender como funciona o gerenciamento de baterias e qual sua relação com a mobilidade urbana sustentável.
Acompanhe!
O que é gerenciamento de baterias?
O sistema de gerenciamento de baterias – do inglês Battery Management System (BMS) – é um sistema eletrônico que, como o nome diz, trata de monitorar, otimizar e gerenciar o desempenho e performance de baterias, principalmente de íons de lítio, que predominam nos mais diversos equipamentos.
Além disso, o gerenciamento de baterias evita que a bateria opere fora de sua margem de segurança, garantindo assim sua longevidade e a proteção tanto do dispositivo em que ela está instalada quanto das pessoas que a utilizam.
E os dispositivos são os mais variados, desde os mais portáveis, como relógios e celulares, aos mais robustos, como carros e aeronaves.
Usando, como exemplo, os celulares, quando adquirimos um novo aparelho, ele chega com sua bateria em 100% da carga útil. Com o decorrer do tempo e uso do dispositivo, que envolve carregamento e descarregamento de bateria, ela começa a perder sua vida útil.
Muitas vezes, acionamos o modo de economia de energia, a fim de aumentar a duração da bateria longe da tomada. Então, o próprio aparelho diminui o envio de notificações, o brilho da tela e outras medidas para aumentar a durabilidade da carga.
Isso tudo é feito pelo software de gerenciamento de bateria. O mesmo princípio utilizado em smartphones pode ser aplicado para outros dispositivos que se utilizam de bateria.
Assim, o gerenciamento de baterias busca fazer a gestão dos principais Indicadores-chave de desempenho (ou KPIs) de uma bateria, como:
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Armazenamento – Qual a carga útil da bateria e quanto ela perde em decorrência do uso.
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Vida útil da bateria – Calculando também por quanto tempo ela ainda é utilizável.
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Falhas – O gerenciamento de baterias avalia e busca por possíveis falhas na bateria.
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Carregamento – Análise sobre a velocidade de carregamento e descarregamento das baterias.
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A importância do gerenciamento de baterias
Um sistema de gerenciamento de baterias é fundamental para proteger a saúde e longevidade da bateria. A gestão do equipamento permite, por exemplo, que um operador de colheitadeira possa analisar, em tempo real, a performance do aparelho no uso da bateria. Dessa forma, ele pode otimizar o desempenho conforme o resultado obtido.
Além disso, esse tipo de software contribui para a resolução de alguns gargalos.
Atualmente, um dos grandes empecilhos para o avanço e popularização do mercado de carros elétricos diz respeito à autonomia da bateria e à falta de opções de recarga. Com o gerenciamento de baterias, é possível monitorar a temperatura, saúde, carga e outros parâmetros da bateria do carro, mantendo-a funcional.
O BMS também é muito importante quando o assunto é segurança. Uma vez que o eletrólito líquido nas baterias de íons de lítio é altamente inflamável, o sistema é capaz de promover ações como:
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Monitorar a voltagem e temperatura.
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Limitar a potência de entrada e saída para proteção de temperatura e sobrecarga.
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Controlar o perfil do carregamento da bateria e isolar a bateria da fonte e carga quando necessário.
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Gerenciamento de baterias e mobilidade urbana sustentável
Quando falamos de mobilidade urbana sustentável, tratamos da união de dois conceitos que são complementares.
Enquanto a mobilidade urbana busca melhores condições de deslocamento de pessoas e bens pelas cidades, a sustentabilidade visa suprir as necessidades do presente sem comprometer a possibilidade de gerações futuras terem atendidas suas necessidades.
Assim, mobilidade urbana sustentável diz respeito a maneiras de deslocamento pela cidade que não prejudiquem o meio ambiente.
Entre essas formas de deslocamento sustentáveis, estão os carros elétricos (que tratamos acima), ônibus e outras formas de transporte público elétricos, além de transportes alternativos, como as bicicletas e patinetes.
Em comum, todas essas opções necessitam de bateria para seu funcionamento. E, seja para a longevidade, saúde, vida útil e segurança dessas baterias e de seus usuários, um sistema de gerenciamento de baterias passa a ser um equipamento imprescindível para o bom funcionamento dos dispositivos.
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MATLAB e Simulink no gerenciamento de baterias
Para desenvolver e projetar um sistema de gerenciamento de baterias, os engenheiros necessitam de um software que possa ajudá-los em todas as fases do projeto.
E é isso que as ferramentas da OPENCADD oferecem dentro do software MATLAB e Simulink. Através da Toolbox Simscape Battery, você pode projetar e testar o sistema de gerenciamento de bateria em uma variedade de condições operacionais, avaliando o comportamento desse sistema em condições normais e de falha antes de se comprometer com o teste de hardware.
Além disso, a Toolbox permite analisar a bateria em qualquer etapa do processo, desde a célula de carga (Cell) até o Pack, possibilita desenvolver algoritmos para estimativa do estado de carga (SOC), estado de saúde (SOH) da bateria, balanceamento de células , gerenciamento térmico, geração de código para uso em controladores incorporados e muito mais.
Se você deseja saber mais sobre o que o MATLAB e o Simulink podem oferecer para um sistema de gerenciamento de baterias eficiente, a OPENCADD te convida a acessar o site e fazer um teste grátis de 30 dias.
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