Nesse webinar apresentaremos todas as características e funcionalidades de um sistema de gerenciamento de baterias. O que você aprenderá nesse webinar Tipos de baterias de lítio; Aplicações das baterias de lítio; Características e funcionalidades de um BMS; Balanceamento das células; Estimação do estado da carga; Modelos matemáticos e Filtro de Kalman.

3. CYNTHIA THAMIRES DA
SILVA
● DOUTORA PELA ESCOLA POLITÉCNICA DA USP
● MESTRE EM ENGENHARIA ELÉTRICA – POLI - USP
● TECNÓLOGA EM ELETRÔNICA AUTOMOTIVA
● CIENTISTA, PESQUISADORA E INSTRUTORA
● EMPREENDEDORA
● ESPECIALISTA EM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA
● ESPECIALISTA EM GERENCIAMENTO DE BATERIAS

4. HION TECNOLOGIA

5. HION TECNOLOGIA

8. O que é um
BMS?

9. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA
Fonte: (Internet)

10. Porque a
bateria precisa
de um BMS?

11. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA
Fonte: (Internet)

12. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA
Fonte: (adaptado de LU et al., 2013).

13. APLICAÇÕES
Fonte: (DA SILVA, 2022).

14. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA
Fonte: (DA SILVA, 2022).

15. • Enxofre de Lítio: Maior capacidade de energia, menor peso e ciclo de vida
menor;
• Polímero de Lítio: Confiabilidade, robustez, condutividade ruim e baixa
densidade de potência;
• Lítio Níquel Manganês Cobalto: Alta densidade de potência, alta corrente de
descarga e instáveis;
• Lítio Fosfato de Ferro: Alta densidade de potência, alta corrente de
descarga e estabilidade térmica e química.
TIPOS DE BATERIAS DE LÍTIO

16. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA
Fonte: (adaptado de FARMANN et al., 2015).

17. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA
Fonte: (adaptado de BONFIGLIO et al., 2009)

18. BALANCEAMENTO DAS CÉLULAS
Fonte: (adaptado de BONFIGLIO et al., 2009) Fonte: (adaptado de LU et al., 2013)

19. • Comunicação com todos os demais sistemas da aplicação;
• Comunicação via protocolo CAN e por entradas e saídas digitais;
• Acionamento do contator de alta tensão;
• Proteção contra a corrente in-rush;
• Responsável por toda a segurança da aplicação;
• Uso inteligente de sua energia elétrica.
SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA BATERIA

20. MODELOS MATEMÁTICOS
Fonte: (adaptado de ABADA et al., 2015).

21. MODELOS MATEMÁTICOS
Fonte: (DA SILVA, 2022).

22. IDENTIFICAÇÃO DE SISTEMAS
Fonte: (adaptado de NAVID et al., 2019).

23. ESTADOS DE OPERAÇÃO DA BATERIA
Fonte: (adaptado de KUSIAK et al., 2016).

24. ESTADO DA CARGA
Fonte: (DA SILVA, 2022).

25. ESTADO DA CARGA
Fonte: (adaptado de LU et al., 2013)

26. • Algoritmo de processamento de dados ótimo, recursivo.
• Processa todas as medidas disponíveis, independente da sua precisão, pra estimar
o valor atual das variáveis de interesse com três itens:
• Conhecimento do sistema e da dinâmica do dispositivo de medição;
• Descrição estatística do sistema de ruído;
• Qualquer informação disponível sobre as condições iniciais das variáveis de
interesse;
FILTRO DE KALMAN

27. FILTRO DE KALMAN
Fonte: (Adaptado de MOHINDER; ANGUS, 2008).

28. FILTRO DE KALMAN
Fonte: (DA SILVA, 2022).

29. ESTADO DE SAÚDE
Fonte: (DA SILVA, 2022).

30. CAPACIDADE
Fonte: (DA SILVA, 2022).

31. Relação da energia restante disponível e a máxima energia possível de armazenar.
Distância da condução.
Como atende as demandas de energia.
ESTADO DE FUNCIONALIDADE

32. GERENCIAMENTO TÉRMICO
Fonte: (NA et al., 2016)

33. GERENCIAMENTO TÉRMICO
Fonte: (SMITH et al., 2016)

34. GERENCIAMENTO TÉRMICO
Fonte: (DA SILVA, 2022).

35. GERENCIAMENTO TÉRMICO
Fonte: (Internet)

36. GERENCIAMENTO TÉRMICO
Fonte: (Internet)

37. GERENCIAMENTO TÉRMICO
Fonte: (adaptado de NA et al., 2016)

38. HION
Tecnologia
Cynthia.thamires@hiontecnologia.com.b
r
www.hiontecnologia.com.br
CONTATOS

39. REFERÊNCIAS
ABADA, S.; MARLAIR, G.; LECOCQ, A.; PETIT, M.; SAUVANT-MOYNOT, V.; HUET, F. Safety focused
modeling of lithium-ion batteries: a review, Journal of Power Sources, França, Dezembro, v. 306, p.
178-192. 2015.
BONFIGLIO, C.; ROESSLER, W. A cost optimized battery management system with active cell
balancing for lithium ion battery stacks. In: VEHICLE POWER AND PROPULSION CONFERENCE,
Proceedings... Setembro, Dearborn, USA, p. 304-309, 2009.
DA SILVA, C. T; DIAS, B. M. A.; ARAUJO, R. E.; PELLINI, E. L.; LAGANÁ, A. A. M. Battery Model
Identification Approach for Electric Forklift Application. Energies, v.14, p.6221, 2021.

40. REFERÊNCIAS
DA SILVA, C. T; Sistema de Gerenciamento de Baterias de Lítio com Estimação de Estados com Filtro de
Kalman Estendido Adaptativo. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas. 146 p. 2022
DE ALCÂNTARA DIAS, B. M.; DA SILVA, C. T.; ARAÚJO, R. E.; DE CASTRO, R.; PELLINI, E. L.; PINTO, C.;
LAGANÁ, A. A. M. An Analytic Hierarchy Process for Selecting Battery Equalization Methods. Energies, v.15,
p.2439, 2022.
FARMANN, A.; WAAG, W.; MARONGIU, A.; SAUER, D. U. Critical review of on-board capacity estimation
techniques for lithium-ion batteries in electric and hybrid electric vehicles. Journal of Power Sources, Alemanha,
Janeiro, 2015.

41. REFERÊNCIAS
KUSIAK, R. S. Modelagem matemática do tempo de vida de baterias de lítio íon polímero a partir de
modelos híbridos considerando correntes de descarga variáveis, 2016. 87p. Dissertação (Mestrado) -
Pós Graduação em Modelagem Matemática, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande
do Sul, 2016.
LU, L.; HAN, X.; LI, J.; HUA, J.; OUYANG, M. A review on the Key Issue for Lithium-ion Battery Management
in Electric Vehicles, Journal of Power Sources, China. Novembro 2013.
MOHINDER, S. G.; ANGUS, P. A. Kalman filtering theory and practice using MATLAB.3. ed. Nova
Jersey: John Wiley & Sons, 2008 ISBN 0-471-26638-8.

42. REFERÊNCIAS
NA, J. Y.; CHO, H. M. Battery thermal management system in HEV/EV, International Journal of Applied
Engineering Research, India, 2016.
NAVID, Q.; HASSAN, A. An accurate and precise grey box model of a low-power lithium-ion battery and
capacitor/supercapacitor for accurate estimation of state-of-charge. Batteries, v.5, p.50, 2019.
SMITH, J. et. al., Energy Saving and Increased Electric Vehicle Range Through Improved Battery Thermal
Management, Journal of Applied Thermal Engineering, Alemanha, Março, 2016.