Developing controls for a 12V lithiumion starter battery

Abstract

When we enter in the concepts of the automotive industry, developing technology is a crucial factor. Each period elapsed demands modern features and new norms are set, which implies in a constant research for new options to improvements and means of decrement costs. In order to be prepared to future standards, the company Adam Opel AG (subsidiary of GM, Rüsselsheim - Germany) is studying how different kinds of batteries react in alternative to a Lead-Acid Starter Battery, used in most of the ordinary vehicles. The idea of this project is to implement a Lithium Iron Phosphate Battery as replacement option to a regular one, going through the process of searching its potential and properly developing the necessary controls. It’s known that a Li-Ion has improved characteristics and can be more explored to upgrade the electrical parts, a motivation to use it. Following this approach, is presented a brief overview of the electrical system, serving as background to understand the battery and how we manipulate it to getting better results. As a final step, with the battery fully functional in the vehicle, validation tests will be performed, which is crucial to obtain results that measure the performance of our approach. Comparing both batteries is a very important task, mainly due the fact that a Lithium Iron Phosphate Battery has a higher price in the market and its performance must justify and cover the replacement with extra features and better behavior.

Quando entramos no conceito de indústria automobilística, o desenvolvimento de novas tecnologias é um fator crucial. Cada ano que se cumpre exige atualizações de diversas funções, além de novas metas a serem cumpridas, o que implica na necessidade de pesquisas constantes visando novas opções para melhoramentos e meios de decremento de custos. Com o intuito de preparar- se para futuras normas, a companhia Adam Opel AG (subsidiária da GM, Rüsselsheim - Germany) está estudando como diferentes tipos de baterias se comportam em alternativa a uma bateria principal de Chumbo-Ácido, utilizada na maior parte dos veículos comuns. A ideia central deste projeto é implementar uma bateria de Fosfato de Lítio-Ferro como uma substituta de uma bateria comum, entrando no processo de pesquisa de potencial e o devido desenvolvimento de controles para o novo equipamento. Sabe-se que uma bateria de Li-Ion possui características superiores e pode ser explorada para aprimorar o sistema elétrico, o que é uma das razões pela escolha do componente. Seguindo esta linha de raciocínio, é apresentada uma breve explicação do sistema elétrico, servindo como base para um melhor entendimento da bateria e como é possível manipulá-la para obter melhores resultados. Para a etapa final, com o novo sistema em pleno funcionamento, serão realizados testes de validação, cujos são cruciais para a obtenção de resultados que avaliam o desempenho de nossa solução. A comparação de ambas as baterias é uma tarefa de extrema importância, principalmente devido ao fato de que uma bateria de Fosfato de Lítio-Ferro tem um preço mais alto no mercado e seu rendimento deve justificar e cobrir os custos da substituição, seja com funcionalidades novas ou com melhor comportamento.