Baterias de lítio-íon, a eletrônica e a química trabalhando lado a lado. Mauro Basquera

Transcrição

1 Baterias de lítio-íon, a eletrônica e a química trabalhando lado a lado Mauro Basquera

2 Cronograma Apresentação da empresa Overview Visão mundial Sistemas híbridos Baterias de lítio-íon BMS Regulamentação ESS/Aplicações Sugestões de pesquisa

3 A empresa Fundada em 1984 na cidade de São Paulo, a PHB Eletrônica Ltda. é especializada no desenvolvimento, produção e prestação de serviços em produtos voltados à energia e infraestrutura nos segmentos de: Telecomunicações Automação bancária e comercial Sistemas fotovoltaicos

4 Nossos produtos Telecomunicações e Automação Bancária

5 Nossos produtos Telecomunicações

6 Nossos produtos Inversor Fotovoltaicos (Monofásicos) Parâmetro PHB1500-NS PHB3000-NS PHB5000D-NS Max. Tensão CC [V] 450 Vcc 500 Vcc 580 Vcc Potência CA Nominal [W] 1500 W 3000 W 5000 W Conexão CA Monofásica / Bifásica 220 Vca 60 Hz Max. Eficiência 97,0% 97,5% 97,8% Certificação ABNT NBR 16149, e ABNT NBR IEC 62116

7 Nossos produtos Inversor Fotovoltaicos (Trifásicos) Parâmetro PHB14K-DT PHB20K-DT PHB25K-DT PHB60K-DT Max. Tensão CC [V] 800 Vcc 1000 Vcc 1000 Vcc 1000 Vcc Potência CA Nominal [W] W W W W Conexão CA 220/127Vca 380/220Vca 380/220Vca 380/220Vca Max. Eficiência 98,4% 98,4% 98,4% 98,8% Certificação/Conformidade ABNT NBR 16149, e ABNT NBR IEC 62116

8 Nossos produtos Software Configuração automática dos parâmetros: Sobre/sub tensão Tempo de religamento Tensão de ativação/desativação da curva de fator de potência.

9 Nossos produtos String Box / Combiner Box / QDCA 2IN 2OUT CC 6IN 2OUT CC 1IN 1OUT CC Combiner Box 24IN 1OUT (1500Vcc) QDCA (Trifásico) QDCA (Monofásico)

10 Nossos produtos Carport

11 Nossos produtos Kit completo

12 Nossos produtos Sistema Retificador para Geração Distribuída (1,5 20 kw)

13 Nossos produtos Kit Gerador FV Híbrido Modular (1,5 38 kwp)

14 Nossos produtos Inversor FV Híbrido Modular Bidirecional Parâmetros Potência (on-grid) Potência (off-grid) Tensão de operação (CA) Faixa de tensão MPPT (CC) Tecnologia da Bateria Energia da Bateria Número de Ciclos da Bateria Valor 3 kw 6 kva (4,8 kw) 220 Vac 80 ~ 450 Vcc LiFePO4 9,6 kwh 4500 (90% DOD)

15 Nossos produtos Bateria de lítio-íon (LFP)

16 Desenvovimento (P&D)

17 Desenvovimento (P&D)

18 Overview

19 Overview Fonte: Bloomberg

20 Overview

21 ( /kwh) Visão mundial Sistemas híbridos Tarifa de Feed-In - Alemanha (SFV < 10kWp) Ano

22 Visão mundial Sistemas híbridos

23 Visão mundial Sistemas híbridos

24 Visão mundial Sistemas híbridos

25 Baterias de lítio-íon Célula 90 s Célula atual Prof. John Goodenough

26 Baterias de lítio-íon Princípio básico de funcionamento Empacotamento Tipos de estrutura do cátodo

27 Baterias de lítio-íon Tipos de empacotamento Formato Tamanhos Vantagens Desvantagens Empacotamento Cilíndrica (18mm x 650mm) (26mm x 650mm) (20mm x 700mm) - Menor custo por Wh - Maior disponibilidade devido à maior produção em escala - Necessidade de utilizar muitas células - Empacotamento mecânico mais complicado - Formato variável Prismática & Pouch - Variável - Empacotamento mecânico simplificado e otimizado - Maior capacidade (Ah) - Gerenciamento térmico - Maior custo

28 Baterias de lítio-íon Principais Tecnologias

29 Baterias de lítio-íon - Principais Tecnologias

30 Baterias de lítio-íon - Características Wh/L 400 Menor Mais leve Wh/kg Densidade energética para diferentes tecnologias de baterias

31 Baterias de lítio-íon - Características Taxa de descarga/recarga Curvas de descarga para diferentes C-rates LFP

32 Baterias de lítio-íon - Características Lítio-íon (NMC) Chumbo-ácido Eficiência de recarga para diferentes SoCs

33 Baterias de lítio-íon - Características Corrente de saída de uma turbina eólica LFP Chumbo-ácido Cycles Cycles

34 Baterias de lítio-íon - Características Depth of Discharge

35 Baterias de lítio-íon - Novas gerações

36 Baterias de lítio-íon - Reciclagem

37 Baterias de lítio-íon - Safety Operation Area

38 Baterias de lítio-íon - Safety Operation Area Menor energia liberada Maior temperatura

39 Baterias de lítio-íon - Aplicações Peak-shaving Energy time-shift Smoothing / Ramp-rate control Regulação de Frequência Fonte: ABB

40 BMS (Battery Management System)

41 ESS (Energy Storage System) Requisitos - Nível de flutuação de potência - Regulação de frequência - Regulação de tensão - Potência máxima BMU Battery Management Unit BMS - Battery Management System MBMS Master Battery Management System EMS Energy Management System EMS Parâmetros do sistema - Energia - Potência máxima - SOC - SOH - Eficiência - Segurança - Dados meteorológicos - Preço da energia

42 Principais AFE s (Analog Front-end) do mercado

43 BMS (Battery Management System)

44 Tensão (V) (Des)balanceamento Capacidade não utilizada CELL 2 CELL 1 Q1 Q2 V3 1 V2 2 Balanceamento passivo Balanceamento ativo V1

45 Estimação de parâmetros Modelo

46 Estimação de parâmetros State of Charge (SoC) Corrente Temperatura SOH SOC

47 Estimação de parâmetros State of Health (SoH)

48 Regulamentação

49 Regulamentação

50 Sugestões de pesquisa

51 Obrigado