Enquanto um sistema de gerenciamento de baterias diz respeito ao monitoramento e otimização do desempenho, performance e vida útil de baterias, as hidrelétricas são responsáveis por produzir energia elétrica limpa e renovável, sendo a principal fonte desse tipo de energia no Brasil.
Mas, qual a relação entre esses dois processos? A resposta está no armazenamento da energia gerada e a gestão necessária para distribuir e melhor aproveitar o que é produzido.
No artigo abaixo, você poderá entender como o gerenciamento de baterias e as hidrelétricas estão conectados.
Acompanhe!
O que é gerenciamento de baterias?
Gerenciamento de baterias (ou Battery Management System no inglês), é um sistema eletrônico que, por meio de um software, é responsável por monitorar, otimizar e gerenciar o desempenho e performance das baterias de íons de lítio. Assim, o BMS cuida da tensão, corrente, temperatura e estado das cargas de baterias.
Tratando desses pontos, o sistema de gerenciamento de baterias evita que a bateria opere fora de sua margem de segurança, o que garante a saúde e longevidade do equipamento, além de proteger tanto o dispositivo em que ela está instalada quanto as pessoas que o utilizam.
No mundo cada vez mais digital em que vivemos, muitos objetos precisam da bateria para funcionar, desde aeronaves e veículos elétricos, até os dispositivos portáteis usados em nosso dia a dia, como smartphones, fones de ouvido, aparelhos de som, utensílios domésticos, entre outros.
Um sistema de gerenciamento de baterias é importante para controlar a carga de uma bateria, avaliando sua taxa de carga máxima e mínima, por exemplo, e interrompendo o processo de carregamento ao identificar que a bateria foi completamente carregada, evitando superaquecimento e explosões.
Podemos utilizar como exemplo os telefones celulares que, quando novos, chegam com sua bateria em 100% da carga útil. No entanto, com o tempo de uso, a bateria começa a perder sua vida útil. Por isso, temos a opção de acionar o modo de economia de energia, a fim de aumentar a duração da bateria. Ao fazer isso, o próprio aparelho se encarrega de limitar algumas funções para aumentar a durabilidade do uso fora da tomada.
Esse trabalho é feito pelo software de gerenciamento de bateria, e o mesmo princípio utilizado em smartphones pode ser aplicado para outros dispositivos que se utilizam de bateria.
Veja também: Software para gerenciamento de baterias
Gerenciamento de baterias e hidrelétricas: qual a relação?
As hidrelétricas são aquelas grandes estruturas que vemos construídas em rios. Seu objetivo é produzir energia elétrica através do movimento e força das águas. Por ajudar a diminuir a emissão de gases de efeito estufa e ser um recurso proveniente da água da chuva, é considerada uma fonte de energia limpa, renovável e sustentável.
Hoje, a energia hidrelétrica é a principal fonte de energia utilizada no Brasil.
Como é possível observar, as hidrelétricas são indispensáveis para a produção de energia no Brasil e no mundo. E, até mesmo por isso, o sistema de gerenciamento de baterias tem se mostrado cada vez mais importante para o desenvolvimento e crescimento dessa fonte de energia.
Isso porque esse sistema de gerenciamento contribui para tornar a energia produzida pelas hidrelétricas sempre disponível, a fim de garantir o fornecimento de eletricidade mesmo nas situações onde esse fornecimento possa ser interrompido, como em possíveis incidentes envolvendo rompimento de cabos ou mesmo em casos de racionamento energético sazonal, entre outras circunstâncias.
Uma vez que parte dessa produção é armazenada em baterias, um sistema que faça a gestão dessas baterias se mostra fundamental.
Assim, o gerenciamento de baterias faz a gestão dos principais KPIs (Indicadores-chave de desempenho em inglês) de uma bateria, observando indicadores como:
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Armazenamento: qual a carga útil da bateria e quanto ela perde em decorrência do uso.
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Vida útil da bateria: calculando também por quanto tempo ela ainda é utilizável.
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Falhas: avaliando e buscando possíveis falhas na bateria.
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Carregamento: análises sobre a velocidade de carregamento e descarregamento das baterias.
Como o gerenciamento de baterias complementa o trabalho das hidrelétricas?
Para entender como o gerenciamento de baterias complementa o trabalho das hidrelétricas, é preciso primeiro compreender como funciona o armazenamento de energia que, na verdade, é muito semelhante ao armazenamento de um produto qualquer, que é guardado em um armário ou armazém, dependendo da quantidade estocada. No caso da energia, essa retenção é feita em baterias, além de outras tecnologias disponíveis.
O armazenamento de energia permite, por exemplo, que um prédio ou condomínio tenha um conjunto de baterias alimentado pela rede elétrica. Em uma hipotética situação de blecaute, momento onde a energia deixa de ser fornecida pela rede, as baterias carregadas podem distribuir aquela energia armazenada para manter o local em funcionamento.
É um sistema semelhante aos antigos nobreaks, aparelhos usados em ambientes com muitos computadores ligados para fornecer energia de emergência quando a fonte de alimentação ou a rede elétrica falham. Dessa forma, o nobreak garante um tempo a mais de energia para salvar dados e não prejudicar trabalhos e equipamentos importantes.
Assim, um sistema que faça a gestão dessas baterias se mostra fundamental para complementar o trabalho das hidrelétricas. Afinal, com o gerenciamento de baterias é possível monitorar o estado de carga das baterias, assim como as interrupções no fornecimento da rede elétrica e consequente distribuição das cargas armazenadas.
Leia também: Eletrificação e transição energética
Simscape Battery e o gerenciamento de baterias
O Simscape Battery é um módulo do Simulink para desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de baterias (BMS), onde é possível modelar baterias usando redes elétricas que espelham um sistema real, além de projetar algoritmos que estimam o estado de carga (SOC) e o estado de saúde (SOH) da bateria.
E não é só isso: o Simscape Battery permite a engenheiros trabalharem – de forma remota e colaborativa – em todas as fases do projeto, inclusive testando o gerenciamento de baterias em diferentes situações operacionais e simulando falhas no sistema. Dessa forma, você garante maior tranquilidade antes do teste de hardware, que também pode ser feito dentro do ambiente virtual do MATLAB e do Simulink
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