Desenvolvimento de um Posto de Carregamento Lento com BMS e Interface com o Cockpit para o CEPIUM

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e de Computadores

Atualmente, os veículos elétricos têm vindo a ganhar notoriedade dentro do ramo da indústria automóvel. Assim, existe um interesse crescente na substituição dos veículos com motor de combustão interna por veículos elétricos, devido às vantagens inerentes aos mesmos. No entanto, o desenvolvimento do veículo elétrico exige novas infraestruturas e soluções ao nível do carregamento, bem como novas soluções para o armazenamento de energia. O recurso às baterias para o armazenamento de energia nos veículos elétricos tem sido a solução mais adotada, assim, nesta dissertação descreve-se a implementação de um sistema de gestão e monitorização de baterias. Este sistema visa proteger as baterias contra abusos durante o seu funcionamento (não permite que os seus valores máximos e mínimos sejam excedidos), aumentando assim o seu tempo de vida útil, mas tentando sempre obter o melhor desempenho possível das baterias. Além disso, este sistema também informa o utilizador do veículo elétrico sobre diversos parâmetros do sistema de baterias, necessários para uma condução agradável e desprovida de ansiedade da autonomia, provocada pela falta de conhecimento do estado de carga das mesmas. Nesta dissertação, numa fase inicial apresenta-se o estado de arte sobre as tecnologias de baterias. De seguida, descreve-se a estrutura e constituição de um sistema de gestão de baterias. Posteriormente, realizam-se várias simulações para validar a topologia de equalização. Por último, implementa-se e testa-se o sistema de gestão de baterias proposto.

Currently, electric vehicles have been gaining notoriety within the field of car industry. Thus, there is a growing interest in the replacement of vehicles with internal combustion engine for electric vehicles, due to the inherent advantages of these. However, the development of the electric vehicle requires new infrastructures and solutions in what concerns loading, as well as new solutions for energy storage. The use of batteries for energy storage is the main solution adopted for electric vehicles. Thus, this work describes the implementation of a battery management system. This system aims to protect the batteries from abuse during operation (not allowing their maximum and minimum values to be exceeded), thereby increasing their lifetime, but always trying to get the maximum performance from the batteries. In addition, this system also informs the user of the electric vehicle about various parameters of the battery system required for a pleasant driving, and devoid of range anxiety, caused by the unawareness of the battery status. This work, initially presents the state of the art on battery technologies. Afterwards, describes the structure and constitution of a battery management system. Thereafter, several simulations are carried out to validate the topology of equalization. Finally, it presents the implementation and testing of the battery management system.