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Abstract:
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O projeto de pesquisa teve, inicialmente, o tema ‘Predição, diagnóstico, monitoramento e correção de falhas em conversores e baterias de locomotivas elétricas/híbridas’. Nesse sentido, foi realizada uma breve revisão da literatura para explorar os conceitos fundamentais necessários, com o intuito de compreender as etapas para se obter o estado de carga (SoC) em baterias de íons de lítio. Na parte de ‘Definição e projeto da placa de monitoramento, balanceamento e proteção’, foi feito um treinamento com LabVIEW para viabilizar a instrumentação do processo de medição e aquisição de dados. Entretanto, devido às limitações computacionais, surgiram problemas na implementação, além de se prever limitações nos possíveis tratamentos dos sinais, visto que a placa Arduino utilizada tem resolução de 10 bits, o que pode comprometer a precisão/distinção dos sinais. Essa parte demanda mais pesquisas e hardware adequado. Outra vertente de pesquisa também foi executada, com bons resultados, e refere-se ao projeto de uma placa com unidade de medição inercial (IMU - Inertial Measurement Unit). Para o desenvolvimento dessa etapa, foi realizado um estudo da IMU, e o sensor escolhido foi o LSM6DSM, que é um sistema integrado, compacto, com acelerômetro 3D (que mede acelerações nos eixos x, y e z) e um giroscópio digital 3D (que mede taxas angulares — roll (R), pitch (P) e yaw (Y)), operando em modo normal com consumo de 0,4 mA e 0,65 mA no modo de alto desempenho. Para o projeto, foi necessário um microcontrolador STM32, um barramento CAN (Controller Area Network), osciladores, resistores, capacitores, reguladores de tensão (12V para 5V e de 5V para 3,3V) e alguns conectores eletrônicos. O design, a otimização e os testes da placa foram realizados com o software Altium Designer, que permitiu o projeto de módulos de circuitos em 2D, que juntos formaram o circuito completo, e, por fim, a geração da placa em 3D, com a visualização dos componentes. Além disso, para abrigar a placa com a IMU, foi desenvolvido, com o software Autodesk Fusion, o projeto de um contêiner, que é uma caixa com dimensões adequadas tanto para alojar a IMU, garantindo sua proteção, quanto para possibilitar a fixação do conjunto no veículo. Assim, dessa parte da pesquisa, é possível continuar com novas linhas de investigação, como o tratamento dos dados fornecidos pela IMU para operar dinamicamente componentes veiculares, como suspensões ativas, proporcionando mais segurança e conforto aos usuários do veículo. Portanto, esta iniciação científica proporcionou conhecimentos variados, com cunho tecnológico e inovador, na área de aplicações para veículos elétricos, possibilitando contribuições para fortalecer a sustentabilidade e a qualidade de vida. |
