Desenvolvimento de um protótipo para monitoramento remoto de baterias de chumbo-ácido
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Data de Publicação: | 2022 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional do IFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/673 |
Resumo: | O aquecimento global e as pressões sociais e governamentais estão induzindo no setor industrial uma transição energética movida pela necessidade de reduzir o impacto ambiental, sendo a implementação de fontes de energias mais limpas, como as renováveis, um dos principais eixos de transformação. Contudo, a adoção de fontes renováveis impacta diretamente o sistema elétrico, que não foi construído considerando a intermitência dessas fontes. Assim, sistemas de armazenamento de energia podem ser utilizados para garantir a estabilidade e continuidade do sistema elétrico. Por consequência, o armazenamento de energias através de baterias apresenta grandes perspectivas de demanda. No entanto, o uso das baterias em condições desfavoráveis, como padrões de cargas elevados, temperatura ambiente elevada e também possíveis furtos, pode ocasionar grandes prejuízos financeiros, logo, o monitoramento se torna essencial para a viabilidade econômica de um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS, do inglês Battery Energy Storage System). Sendo assim, este trabalho teve como objetivo a construção de um protótipo de monitoramento dos parâmetros elétricos básicos e localização de baterias em tempo real, enviando estas informações para a plataforma de dados online, Ubidots, via conexão Wi-Fi, possibilitando o desenvolvimento de uma interface digital para expor estes dados. O protótipo desenvolvido é capaz de mensurar e enviar dados de tensão, corrente, temperatura e coordenadas geográficas de uma bateria sem a necessidade de desligar o sistema e sem intervenção humana, disponibilizando as informações em uma interface digital, em tempo real, personalizável e de fácil entendimento, podendo ser utilizado como base para o desenvolvimento de um Sistema de Gerenciamento de Baterias (BMS, do inglês Battery Management System) mais robusto em futuras pesquisas. |
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2022-08-12T12:26:59Z2022-08-12T12:26:59Z2022-07-07ALMEIDA, Antônio Paulo França de ; PEREIRA, João Alisson Tavares ; DIAS, Bruno Albuquerque. Desenvolvimento de um protótipo para monitoramento remoto de baterias de chumbo-ácido. 17 f. Artigo (Bacharelado em Engenharia Elétrica) Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Pesqueira, 2022.https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/673O aquecimento global e as pressões sociais e governamentais estão induzindo no setor industrial uma transição energética movida pela necessidade de reduzir o impacto ambiental, sendo a implementação de fontes de energias mais limpas, como as renováveis, um dos principais eixos de transformação. Contudo, a adoção de fontes renováveis impacta diretamente o sistema elétrico, que não foi construído considerando a intermitência dessas fontes. Assim, sistemas de armazenamento de energia podem ser utilizados para garantir a estabilidade e continuidade do sistema elétrico. Por consequência, o armazenamento de energias através de baterias apresenta grandes perspectivas de demanda. No entanto, o uso das baterias em condições desfavoráveis, como padrões de cargas elevados, temperatura ambiente elevada e também possíveis furtos, pode ocasionar grandes prejuízos financeiros, logo, o monitoramento se torna essencial para a viabilidade econômica de um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS, do inglês Battery Energy Storage System). Sendo assim, este trabalho teve como objetivo a construção de um protótipo de monitoramento dos parâmetros elétricos básicos e localização de baterias em tempo real, enviando estas informações para a plataforma de dados online, Ubidots, via conexão Wi-Fi, possibilitando o desenvolvimento de uma interface digital para expor estes dados. O protótipo desenvolvido é capaz de mensurar e enviar dados de tensão, corrente, temperatura e coordenadas geográficas de uma bateria sem a necessidade de desligar o sistema e sem intervenção humana, disponibilizando as informações em uma interface digital, em tempo real, personalizável e de fácil entendimento, podendo ser utilizado como base para o desenvolvimento de um Sistema de Gerenciamento de Baterias (BMS, do inglês Battery Management System) mais robusto em futuras pesquisas.Global warming and social and government pressures are inducing an energetic transition on industry sector, powered by a need to reduce environment impacts, where the implementation of cleanest energy sources, as the renewable sources, is one of the main transformation axis. However, choice of this sources directly impacts on Electrical System, that wasn’t built considering their intermittence. Thus, storage systems can be used to assure the Electrical System stability and continuous operation. Therefore, electrical storage by batteries presents great demand prospects. Though, the use of these batteries under unfavorable conditions, such as strong charging pattern, high ambience temperatures and stealing possibilities, can cause great financial losses, then, these conditions monitoring become essential to the economic viability of Battery Electrical Storage Systems (BESS). Hence, this paper aimed the building of a monitoring prototype to measure battery’s basic electrical parameters and its geographic location in real time, sending this information to an online platform, Ubidots, by Wi-Fi connection, enabling a digital interface development for displaying these data. The developed prototype can measure and send battery’s data of voltage, current, temperature and geographical coordinates with the system in work and without human intervention, making available these information online, in real time, in a customizable and easy to understand digital interface, and can be used as basis to develop a sturdier Battery Management System (BMS) in future researches.17 p.ALBERTO, A. et al. INDÚSTRIA 4.0: DESAFIOS E OPORTUNIDADES. Revista Produção e Desenvolvimento, v. 4, p. p.111-124, 2018. ANDRADE, F. L. M. Sistema de carregamento de bateria de baixo custo baseado no conversor buck e no método de carga two-step constant voltage implementado na plataforma arduino. Universidade Federal de Campina Grande. Campina Grande. 2014. BOCCHI, N.; FERRACIN, L. C.; BIAGGIO, S. R. PILHAS E BATERIAS: FUNCIONAMENTO E IMPACTO AMBIENTAL. Química Nova na Escola, v. 11, n. 3, 2000. CARNEIRO, R. L. et al. ASPECTOS ESSENCIAIS DAS BATERIAS CHUMBO-ÁCIDO E PRINCÍPIOS FÍSICO-QUÍMICOS E TERMODINÂMICOS DO SEU FUNCIONAMENTO. Virtual Química, Bauru, v. 9, n. 3, p. 889-911, junho 2017. CHAGAS, M. W. P. NOVAS TECNOLOGIAS PARA AVALIAÇÃO. IEP/LACTEC. Curitiba. 2007. FONSÊCA, N. S. S. M. SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS PARA MONITORAMENTO DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUIÇÃO. Universidade Federal de Campina Grande. Campina Grande. 2015. IBRAHIM, H.; BEGUENANE, R.; MERABET, A. TECHNICAL AND FINANCIAL BENEFITS OF ELECTRICAL ENERGY STORAGE. 2012 IEEE Electrical Power and Energy Conference. Londres: IEEE. 2012. p. 86-91. MARCOLIN, G. A. MODELAGEM DE BANCOS DE BATERIAS PARA UTILIZAÇÃO EM DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA EM SISTEMAS ELÉTRICOS. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 2021. RAMPINELLI, G. A.; PEREIRA, T. Q. DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MONITORAMENTO REMOTO MICROCONTROLADO PARA ANÁLISE DE DESEMPENHO DE BANCOS DE BATERIAS. 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Disponível em: <https://edu.ieee.org/br-ufcgras/o-que-e-um-microcontrolador/> Acesso em: 07 de junho de 2022.CIENCIAS EXATAS E DA TERRAFontes de energia renováveisSistema de gerenciamento de bateriasInternet das coisasParâmetros elétricos - monitoramentoSistema elétricoDesenvolvimento de um protótipo para monitoramento remoto de baterias de chumbo-ácidoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisDias, Bruno Albuquerquehttp://lattes.cnpq.br/4431221150278796Dias, Túlio AlbuquerqueAndrade, Filipe Lucena Medeiros dehttp://lattes.cnpq.br/0271524918803813http://lattes.cnpq.br/5536282693167252http://lattes.cnpq.br/5430225723654404Pereira, João Alisson TavaresAlmeida, Antônio Paulo França dehttp://lattes.cnpq.br/9414935547976230BrasilPesqueirainfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional do IFPEinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)instacron:IFPEORIGINALDesenvolvimento de um protótipo para monitoramento remoto de baterias de chumbo-ácido.pdfDesenvolvimento de um protótipo para monitoramento remoto de baterias de chumbo-ácido.pdfapplication/pdf662658https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/673/1/Desenvolvimento%20de%20um%20prot%c3%b3tipo%20para%20monitoramento%20remoto%20de%20baterias%20de%20chumbo-%c3%a1cido.pdf79a07673c47d9906bf70576de3b24b7eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/673/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/6732022-08-12 09:27:05.432oai:repositorio.ifpe.edu.br:123456789/673Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ifpe.edu.br/oai/requestrepositorioifpe@reitoria.ifpe.edu.bropendoar:2022-08-12T12:27:05Repositório Institucional do IFPE - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)false |
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