Desenvolvimento de um modelo analítico aplicado ao problema de predição do estado de carga de baterias
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Data
2022-02-08
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Resumo
A predição correta do tempo de vida de baterias, levando em conta o ambiente real de
operação, depende da acurácia da modelagem preditiva do Estado de Carga. Entretanto, a
determinação da quantidade de energia restante em uma bateria requer instrumentação
específica, sendo inviável o emprego em dispositivos móveis, cujas dimensões são restritas.
Diante disso, pesquisas têm avançado em estratégias baseadas na modelagem matemática
aplicada à predição do Estado de Carga, dando origem a diversos modelos de baterias;
contudo, a maioria deles são úteis apenas como simuladores de baterias. Nesse contexto, o
presente trabalho trata do problema da predição do Estado de Carga de baterias utilizadas
em smartphones, tão somente a partir de informações empíricas, em tempo real, da corrente
de descarga e da tensão de saída. A partir de uma ampla revisão teórica pontuando as
características das baterias, as variáveis de interesse para modelagem e os principais modelos
aplicados à predição do Estado de Carga, esta pesquisa desenvolve a estruturação formal
de um modelo analítico aplicado ao problema em questão. Para isso, foram empregadas
técnicas de modelagem matemática e computacional consolidadas na literatura técnica, bem
como um conjunto de dados experimentais do processo de descarga de baterias de Polímero
de Lítio utilizadas em smartphones, a partir de uma plataforma de testes. Por fim, a partir dos
resultados obtidos ao longo da execução desta pesquisa, acrescentam-se ao conhecimento
científico já existente acerca da modelagem matemática de baterias a proposição de uma
metodologia adequada para realização de testes e aquisição de dados experimentais dos
perfis de descarga, a estruturação algébrica formal de um modelo matemático analítico para
predição do Estado de Carga e a validação do modelo desenvolvido em cenários de execução
online para descargas em correntes constantes e variáveis.
Descrição
122 f.
Palavras-chave
Ciências exatas e da terra., Modelagem matemática., estado de carga da bateria., modelo analítico de predição., ambiente de simulação realista., modelagem matemática e computacional.