Desenvolvimento de hardware para um sistema de controle de temperatura de baterias de íons de lítio

Abstract

Baterias de íons de lítio estão em constante estudo devido à necessidade de mais conhecimento a respeito da influência da temperatura sobre diversas características das células. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo o projeto de hardware para um sistema de controle de temperatura de baterias de íons de lítio. Os principais parâmetros de interesse são a taxa de aumento da temperatura e a homogeneidade da distribuição de temperatura. Para a implementação do sistema, desenvolveu-se uma placa de aquecimento a ser controlada por uma placa de desenvolvimento da STMicroelectronics. Na estrutura do trabalho, primeiramente, é feita uma introdução mostrando os requisitos que se deseja atingir, então é apresentada a fundamentação teórica dos tópicos importantes. Em seguida, parte-se para as etapas de desenvolvimento de hardware, incluindo a seleção de componentes, projeto dos circuitos e leiaute da placa de circuito impresso. Por fim, os resultados dos testes de temperatura e de operação são apresentados e uma discussão é feita.

Lithium-ion batteries are under constant study due to the need for more knowledge regarding the influence of temperature on several cell characteristics. In this context, the present work has as objective the design of hardware for a lithium-ion battery temperature control system, being the main parameters of interest the temperature increase rate and the homogeneity of the temperature distribution. To implement the system, a heating board was developed, which will be controlled by a STMicroelectronics development board. In the structure of the work, first, an introduction is made showing the requirements to be achieved, then the theoretical fundaments of the important topics are presented. Next, the hardware development steps were performed, including component selection, circuit design and PCB layout. Finally, the results of the temperature and operation tests are presented, and a discussion is made.