Objetivo

 

A nossa equipa capstone foi convidada a projetar e construir um SGB (sistema de gestão de baterias), que pode receber energia de módulos solares, turbinas eólicas, geradores e carregar as baterias que serão usadas no hospital que está a ser construído no Haiti. Embora tenhamos usado 24 volts para fins de teste, este sistema pode gerenciar até 48 volts e será usado para alimentar iluminação, cadeiras de rodas, ar-condicionados de corrente contínua, ventiladores, computadores e muitos outros aparelhos.

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O que é um SGB?

 

O SGB é basicamente um dispositivo que garante a segurança de qualquer bateria recarregável. Está presente nos nossos telefones, computadores, literalmente, qualquer coisa que lide com o carregamento de baterias. Ele os protege de sobrecarga, sobrecorrente de descarga excessiva, alta temperatura etc. Sem um sistema como esse para proteger as baterias, o seu ciclo de vida diminuiria drasticamente, além de aumentar os riscos potenciais de incêndio e explosão.  

Razão para construir um?

 

A razão pela qual a nossa equipa decidiu criar um, é que a maioria dos SGB do mercado não acomoda realmente a situação financeira do hospital e país Haiti no momento, bem como seu desempenho . A sua eficiência depende muito das condições da bateria, que desempenha um papel importante neste projeto. O SGB pode ser dividido em balanceamento activo e passivo. O mais popular é o balanceamento passivo, que pode ser dividido principalmente em duas partes. O primeiro corta toda a bateria sempre que uma célula atinge a carga total. O segundo tipo de balanceamento passivo é mais eficiente, pois permite que todas as células sejam totalmente carregadas, mas pode desperdiçar energia. Quando uma célula fica totalmente carregada, um resistor é colocado em paralelo com essa célula, permitindo que ela seja ligeiramente descarregada e, portanto, dando tempo para as outras células recuperarem. O melhor cenário para usar o balanceamento passivo é ter todas as células novas ou com capacidade igual. Dessa forma, todos podem carregar e descarregar ao mesmo tempo, diminuindo o tempo de ação do resistor.

 

Por outro lado, existe o sistema de balanceamento ativo, que é mais eficiente que o passivo e, na verdade, permite que as baterias totalmente carregadas compartilhem parte de sua tensão com as mais baixas. A equipa originalmente queria construir um sistema ativo, mas os custos e complexidade eram uma grande preocupação, porque o nosso objectivo era fazer algo barato e fácil de construir, para que as pessoas no Haiti pudessem realmente construí-los e criar uma oportunidade de negócio para si mesmos.

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Resumo

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O que criamos segue com os nossos requisitos, é barato e fácil de entender. Fizemos todo o processo de teste em uma placa de ensaio, projectamos o circuito no Eagle CAD, imprimimos o PCB e soldamos todos os componentes nele. O nosso SGB é um DC – AC – DC e é formado principalmente por 5 partes. Há um oscilador de frequência, conversor mosfet de meia ponte, indutor, sistema triac e capacitor. Basicamente, obtemos o DC das energias renováveis ​​e convertemos em AC para carregar os capacitores usados ​​para carregar nossas baterias.

 

Cada célula possui um monitor de tensão CI (circuito integrado) que verifica constantemente o status das baterias. Se estiverem abaixo de 4,2 volts, este CI enviará um sinal ao driver MOC que permitirá que os capacitores carreguem as baterias. Se atingirem 4,2 ele envia outro sinal para interromper o carregamento da célula em particular que atingiu a capacidade total, permitindo que as outras células sejam totalmente carregadas.