Modelagem e caracterização de células de Lítio de um pack de baterias para veículo fora-de-estrada em transporte de cargas na mineração: uma abordagem na equalização das cargas na célula
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Resumo
Este estudo visa primeiramente a modelagem do sistema armazenador de baterias
para um caminhão fora-de-estrada modificado e adaptado para propulsão elétrica, cuja
demanda energética é de aproximadamente 2MWh e 290 toneladas de carga útil. A
construção do módulo de baterias é imprescindível para viabilizar a implementação do
pacote energético no veículo real com as devidas adaptações antes de sua plena opera-
ção em áreas de mineração no Brasil para transporte de cargas pesadas. Parte deste
desenvolvimento contempla o projeto de eletrificação de caminhões fora-de-estrada do
setor de inovação tecnológica da empresa U&M Mineração e Construção S.A, com sede
em Matias Barbosa (MG).
Outra abordagem do trabalho envolve a caracterização da curva de tensão das
células de fosfato de ferro lítio (LFP) de 40Ah e 3,2V, utilizadas na construção do
pack de baterias implementado no sistema de propulsão do caminhão, de forma a obter
os parâmetros da equação que rege o modelo experimental a partir de metodologias
aplicadas à amostra de dados de tensão da célula em recarga durante a operação que
levam em consideração o modelo elétrico resistor-capacitor simples.
A expectativa é a partir da aquisição e tratamento dos dados característicos de
uma célula real obter parâmetros validados para a análise do desequilíbrio de cargas
no módulo de 160 células e 102,4V de tensão, principalmente durante a recarga, o que
representa um problema no setor e contexto de veículos elétricos. Por fim, estima-se
e orienta-se uma futura abordagem que contempla o dimensionamento do sistema de
gerenciamento de cargas aplicável ao modelo de forma mais simples, de baixo custo e de
igual performance ao sistema de energia aplicável ao caminhão elétrico fora-de-estrada.
Abstract
First of all, this study aims to modeling the battery storage system for an off-road
truck modified and adapted for electric propulsion, whose energy demand is approxi-
mately 2MWh and 290 tons of payload. The construction of the battery module is
essential to enable the implementation of the energy package in the real vehicle with
adaptations and needs before its full operation in mining areas in Brazil for the trans-
port of heavy loads. Part of this development includes the electrification project for
off-road trucks inside the technological and innovation sector of the company U&M
Mineração e Construção S.A, based in Matias Barbosa (MG) - Brazil.
Another approach of focus and methods of work involves the characterization of
the voltage curve for the lithium iron phosphate (LFP) cells of 40Ah and 3.2V, used in
the construction of the pack of batteries implemented in the truck’s propulsion system,
in order to obtain the parameters of the equation that governs the experimental model
from methodologies applied to the voltage data sample of the cell being recharged
during operation that take into account the simple resistor-capacitor electrical model
or equivalent model.
The expectation is, from the acquisition and treatment of the characteristic data of
a real cell, to obtain validated parameters for the analysis of the load imbalance in the
module of 160 cells and 102.4V of voltage, mainly during the recharge, which repre-
sents a problem in the electric vehicle sector and context. Finally, it is estimated and
proposed a future approach that includes the design of the load management system
applicable to the model in a simpler, low-cost way and with the same performance as
the energy system applicable to the off-road electric truck.
Assunto
Inovação tecnológica, Veiculo elétrico, Veículos Off-Road, baterias, Lítio
Palavras-chave
BATERIA, MODELAGEM
Citação
Departamento
Endereço externo
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Acesso Aberto