Estudo e implementação de um carregador de baterias com uma técnica de avaliação de sua vida útil

Abstract

O trabalho proposto nesta dissertação tem como finalidade estudar e implementar um carregador diferenciado para baterias de chumbo-ácido e um sistema de avaliação on-line do estado da vida útil das baterias. A estrutura de controle do carregador é projetada para realizar uma curva de carga que garanta a equalização das cargas de todas as baterias. Também é analisada a compensação nas referências de tensão devido a variações na temperatura. O objetivo da proposta de controle é otimizar a vida útil, evitar problemas de carga insuficiente, de sobrecarga e de sulfatação nas baterias. O trabalho também estuda o aumento da corrente de carga com a ligação de carregadores em paralelo. O sistema proposto para a avaliação da vida útil das baterias utiliza o método de medição da impedância alternada, no qual relaciona o aumento da impedância com o fim da vida útil da bateria. A implementação do sistema inclui uma fonte de corrente, uma placa de aquisição e uma interface com o usuário. A avaliação das condições do banco de baterias tem o objetivo de aumentar a confiabilidade dos sistemas de UPS (Uninterrupted Power Supply). The present work aims at studying and implementing a differentiated lead-acid battery charger and an online evaluation system for the state (conditions) of useful life of batteries. The charger control structure is designed to produce a charge curve that guarantees the charge equalization of all batteries. An analysis of the compensation in the voltage references due to temperature variations is also carried out. The goal of the control proposal is to optimize the useful life of batteries and avoid problems derived from insufficient charge, overcharge and sulfation. This work also investigates the increase in load current with the coupling of chargers in parallel. The proposed battery evaluation system uses the alternate impedance measurement method, which associates the increase in impedance to the useful life of the battery. The system implementation includes a current source, a data acquisition card, and a user interface. The evaluation of the battery bank conditions aims at increasing the UPS (Uninterrupted Power Supply) system reliability.