Desenvolvimento de um Modelo Híbrido de Baterias

Abstract

 Nas últimas décadas novas tecnologias estão sendo desenvolvidas buscando proporcionar melhores condições de vida e conforto a população. Neste contexto, encontram-se os dispositivos móveis que permitem a comunicação entre as pessoas e o acesso rápido a informações em qualquer lugar do mundo. Uma das vantagens destes dispositivos é a mobilidade, a qual é obtida com o auxílio de uma fonte de energia, denominada bateria, que permite manter o aparelho operacional e que está condicionada a um tempo de vida. Define-se por tempo de vida o tempo necessário para atingir um determinado nível de capacidade de carga (i.e., nível de cutoff). A partir do momento em que esse nível é alcançado as reações eletroquímicas cessam e não é mais fornecida energia ao sistema. Por isso, torna-se importante a existência de métodos capazes de predizer o tempo de vida de baterias, assim como representar seu comportamento dinâmico. Uma das formas é através da utilização de modelos matemáticos que descrevem uma situação real apropriando-se da linguagem matemática. Tratando-se de baterias o grande desafio é capturar as características reais das mesmas visto que, há uma grande influência do ambiente interno e externo agindo sobre elas durante o descarregamento. Ao longo dos anos, têm sido desenvolvidos diferentes modelos de baterias, tais como, Modelos Eletroquímicos [2], Modelos de Circuitos Elétricos [1,2], Modelos Estocásticos [2], Modelos Analíticos [2,4] e Modelos Híbridos. Destaca-se que os Modelos Analíticos utilizam um conjunto reduzido de equações, tornando sua implementação simples. O Modelo Analítico de Difusão de Rakhmatov e Vrudhula [4] considera os aspectos físicos das operações de descarga da bateria conseguindo capturar os seus efeitos não-lineares. O processo de difusão unidimensional do modelo é descrito pela Lei de Fick  [...]