DIBB Dimensionador de banco de baterias

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1 Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Elétrica ERICK WAGHETTI SANTOS RICARDO SEIJI MATSUMOTO DIBB Dimensionador de banco de baterias Curitiba 2010

2 ERICK WAGHETTI SANTOS RICARDO SEIJI MATSUMOTO DIBB Dimensionador de banco de baterias Projeto de Graduação apresentado à Disciplina de Projeto de Graduação como requisito parcial à conclusão do Curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Paraná. Orientador: Vilson R. G. R. da Silva Curitiba 2010

3 RESUMO Baterias são elementos acumuladores de energia com papel fundamental nos sistemas elétricos, atuando como fonte de energia reserva durante falhas na fonte principal. Baterias do tipo VRLA são largamente utilizadas devido as suas características de versatilidade, confiabilidade e custo/benefício. Devido à falta de literatura técnica sobre tema, este trabalho tem por objetivo apresentar o DIBB, um método de dimensionamento de bancos de baterias VRLA, assim como o software criado para executá-lo. O público alvo deste projeto são os profissionais e estudantes em busca de um método detalhado para realizar dimensionamento de bancos de baterias. Palavras-chave: Bateria VRLA, dimensionamento, software ABSTRACT Batteries are energy accumulator elements playing a crucial role in electrical systems, acting as an energy reserve during failures in the main source. Type VRLA batteries are widely used due to its characteristics of versatility, reliability and cost / benefit. Due to lack of technical literature on the subject, this paper aims to present the DIBB, a method of sizing of VRLA battery banks, as well as software designed to run it. The audiences for this project are professionals and students in search of a method to perform detailed design of

4 battery banks. Keywords: VRLA battery, design, software LISTA DE FIGURAS Figura 1: Visão geral de um sistema atendido por banco de baterias... 2 Figura 2: Pilha Voltáica... 3 Figura 3: Estrutura de uma célula de bateria...4 Figura 4: Ligação de baterias em série... 7 Figura 5: Ligação de baterias em paralelo... 8 Figura 6: Ligação de baterias série-paralelo... 8 Figura 7: Representação das reações químicas de carga e descarga nas baterias chumbo ácidas.. 10 Figura 8: Representação da eletrólise da água na carga de uma bateria chumbo ácida Figura 9: Comportamento do oxigênio e do hidrogênio em uma bateria chumbo ácida Figura 10: Recombinação do oxigênio e do hidrogênio em uma bateria de gel Figura 11: Recombinação de oxigênio e hidrogênio em uma bateria AGM Figura 12: Exemplo de uma curva de descarga Figura 13 : Arquitetura da solução apresentada, conforme documento N do Sistema de Documentação TELEBRÁS [1] Figura 14: Interface de entrada de dados do DIBB... 34

5 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Curva de capacidade de uma bateria genérica...6 Tabela 2: Meia reação de descarga de uma bateria chumbo ácida...9 Tabela 3: Variáveis de entrada do DIBB para o exemplo proposto...26 Tabela 4: Resultados do DIBB para o exemplo proposto...29 Tabela 5: Variáveis de entrada do DIBB para o exemplo proposto, agora utilizando o elemento de bateria modelo 3 OPzV Tabela 6: Resultados do DIBB para o exemplo proposto, agora usando o elemento de bateria modelo 3 OPzV Tabela 7: Variáveis de entrada do DIBB para o exemplo proposto, agora utilizando o elemento de bateria modelo 20 OPzV Tabela 8: Resultados do DIBB para o exemplo proposto, agora usando o elemento de bateria modelo 20 OPzV

6 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ESTADO DE ARTE Dimensionador de Baterias pelo Engenheiro Walter Sidnei Soares OBJETIVOS BATERIAS BATERIAS BATERIAS CHUMBO-ÁCIDAS BATERIAS CHUMBO-ÁCIDAS REGULADAS POR VÁLVULA (BATERIAS VRLA) METODOLOGIA PREMISSAS FLUXO DE PROCESSO VARIÁVEIS DE ENTRADA ALGORITMO DE CÁLCULO APLICAÇÃO DO DIBB EXEMPLO RESULTADOS DO DIBB...32

7 6 CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...36 APÊNDICE A FLUXOGRAMA DE CÁLCULO DO DIBB...38 ANEXO A TABELA DE INFORMAÇÕES SOBRE AS BATERIAS DO FABRICANTE SATURNIA [9]...40 ANEXO B LISTA DE PESOS DE CRITICIDADE RETIRADOS DO MANUAL TELEBRÁS [1]...41 ANEXO C CURVA DE AUTONOMIA RETIRADO DO MANUAL TELEBRÁS [1]43

8 1 1 INTRODUÇÃO As baterias elétricas têm sido utilizadas ao longo dos anos em diversas aplicações, porém uma de suas aplicações principais está voltada a elementos acumuladores em sistemas de alimentação ininterruptos. Na atualidade, existe uma grande dependência pela energia elétrica. A falta do suprimento de energia pode gerar diversos problemas, em sua maioria ligada ao prejuízo material ou perda de informações. É por esta razão que muitas empresas voltam sua atenção a sistemas que possam suprir energia elétrica em situações de emergência. Nos sistemas de suprimento de emergência existem dois tipos de fontes de energia: os geradores e as baterias. Para suprir a energia elétrica, os geradores precisam de combustível e assim transformarão energia mecânica em energia elétrica, já as baterias transformarão energia química armazenada, em energia elétrica. As baterias são adequadas em situações emergências, pois podem ser colocadas em funcionamento quase que imediatamente, diferente das maquinas geradoras. Na prática, as baterias são empregas apenas até que um gerador a combustível possa entrar em operação, devido grande diferença de custo financeiro entre os dois sistemas. 1.1 Estado de Arte Citaremos aqui um processo já existente na literatura para dimensionamento de bancos de baterias.

9 Dimensionador de Baterias pelo Engenheiro Walter Sidnei Soares Criado pelo engenheiro Walter Sidnei Soares, esse processo [14] demonstra uma técnica utilizada para o dimensionamento de banco da baterias. O processo é focado no dimensionamento através da capacidade em watt dos elementos. Objetivos Neste trabalho, a função especifica da bateria é atuar como fonte auxiliar que assegura ininterruptibilidade no fornecimento de energia, um esquema deste sistema pode ser observado na Figura 1. Corrente alternada Unidade retificadora Carga CC Acumulador de energia Figura 1: Visão geral de um sistema atendido por banco de baterias A corrente alternada fornecida pela concessionária é convertida em corrente contínua depois de passar por uma ou mais unidades retificadoras. Esta corrente continua é utilizada para alimentar uma carga, além de manter carregada uma associação de baterias. Quando o fornecimento de energia CA é interrompido, a energia acumulada nas baterias é utilizada para suprir o consumo da carga [1]. O foco deste projeto é apresentar o método criado para determinar arranjos de baterias, de modo que estes consigam suprir condições pré-definidas de carga e autonomia. Esta metodologia de dimensionamento foi batizada com o nome de DIBB (Dimensionador de banco de baterias).

10 3 Para facilitar sua utilização, o DIBB foi adaptado para um software em linguagem VBA (Visual Basic for Applications), permitindo que todos os cálculos nele contidos sejam realizados automaticamente, com fácil visualização dos resultados. O DIBB tem como público alvo usuários com conhecimento básico sobre instalações elétricas e baterias, que procuram uma metodologia para dimensionar baterias para sistemas que necessitam do fornecimento de energia ininterrupta. Sua adaptação para software o torna uma ferramenta de cálculo para simular rapidamente diversas configurações de banco de baterias, sem que o usuário tenha que perder tempo com extensos processos de cálculos. 2 BATERIAS 2.1 Baterias O conceito de baterias é antigo, em 1800, a primeira bateria foi criada por Alessandro Volta, tal bateria foi denominada pilha voltáica. A pilha voltaica consistia de discos de cobre e discos de zinco sobrepostos, posicionado entre cada disco havia um pano enxarcado com água salgada. A Figura 2 [2] demonstra um esquema da pilha voltáica de cobre-zinco. Figura 2: Pilha Voltáica

11 4 Desde então as baterias evoluiram muito, atualmente existem baterias de diversos tamanhos, formatos e compostos por diferentes elementos químicos. A bateria elétrica é uma fonte de corrente contínua, ela é utilizada como suprimento de energia para diversos tipos de equipamentos que abrange desde eletrônicos portáteis até automóveis. A bateria é um equipamento composto da combinação de uma ou mais células eletroquímicas, também chamadas de células voltaicas, tais células tem como objetivo converter energia química armazenada em energia elétrica. A célula voltaica é um equipamento simples que consiste de um ou mais pares de placas compostas por um tipo de metal ou liga de metal, cada uma das placas primárias do par é feito de um material específico e as placas secundárias do par são feitos de outro material, as placas primárias e as placas secundárias são intercaladas entre si em conjunto com uma placa separadora não condutora e são envoltos em uma solução eletrolítica. A estrutura da célula pode ser visualizada na Figura 3 [3]. Figura 3: Estrutura de uma célula de bateria

12 5 As placas não se encostam fisicamente, porém estão eletricamente conectados pela solução eletrolítica que geralmente é composta por uma solução ácida ou alcalina. Dentre as placas, uma é chamada de ânodo, para onde os ânions tendem a migrar e a outra é chamada cátodo, para onde os cátions têm tendência a migrar. Devido à diferença de material de cada placa, existe uma diferença de potencial entre as placas, essa diferença também é conhecida como tensão de terminal da célula [4]. Quando o circuito é fechado, conectando os terminais da bateria; no caso da célula os terminais da própria, as reações químicas começam a ocorrer; nessa reação ocorre à troca de íons, o ânodo sofre oxidação do material e libera elétrons e no cátodo ocorre um acúmulo de material e a passagem dos elétrons livres, gerando a corrente elétrica. Nas baterias reais, a descarga ocorre também quando a bateria se encontra em circuito aberto, esse fenômeno é denominado autodescarga. A autodescarga acontece porque no momento em que a bateria se encontra carregada, ela se encontra forçada a um estado quimicamente não natural e quando em repouso tende a voltar a sua situação natural, resultando numa pequena descarga. Existem três tipos de células, as principais são as células primárias e as células secundárias. Atualmente, a terceira e menos utilizada devido a seu custo elevado é a chamada célula a combustível. As células primárias têm reações eletroquímicas não reversíveis, ou seja, após a descarga não há como ser re-utilizada a não ser que ocorra a troca dos materiais de dentro da célula.

13 6 A maioria das baterias que utilizam a célula primária utiliza o zinco como ânodo, um óxido metálico como cátodo e uma solução ácida ou alcalina como eletrólito. Essas baterias são as mais baratas e podem ser estocadas por um longo período de tempo, devido ao pequeno nível de autodescarga deste tipo de bateria. Os tipos de baterias primárias mais comuns são as de Zinco-Carbono e as alcalinas [4]. As células secundárias apresentam reações eletroquímicas reversíveis, ou seja, as reações químicas que produzem eletricidade na célula podem facilmente ser revertidas para restaurar os materiais na célula ao seu estado inicial, este processo é chamado de recarregamento da bateria. Este processo de recarregamento consiste na passagem forçada de corrente elétrica através da célula na direção oposta a que a corrente é produzida originalmente na célula. A bateria secundária é utilizada principalmente em partida de motores, equipamentos eletrônicos portáteis e acumuladores para sistemas de energia ininterruptos. Os tipos de baterias secundárias, ou recarregáveis, mais comuns são as de Níquel Cádmio, Níquel Hidreto Metálico, Íon de Lítio e as mais utilizadas as Chumbo Ácidas [4]. A capacidade de descarga da bateria é dada em Ah, que quantifica a quantidade de energia utilizável a bateria pode armazenar em condições de tensão nominais. Um exemplo de curva de capacidade está demonstrado na Tabela 1 [5]. Tabela 1: Curva de capacidade de uma bateria qualquer CAPACIDADE EM Ah - Descarga de 1,75V/elemento BATERIA 10h 8h 5h 3h 1h 150Ah/10h 150A 144A 129A 106A 72A

14 7 De acordo com a curva da Tabela 1: 1 Para uma descarga de 10 horas, será consumido 15 A por hora, ou seja 150 A no total; 2 Para uma descarga de 1 hora, será consumido 72 A. Em diversos casos uma bateria pode não ser suficiente para suprir a demanda por corrente ou tensão do sistema, nesses casos é necessário o agrupamento de baterias, criando assim um banco de baterias, esse agrupamento pode ser feito em série, paralelo ou sérieparalelo. A ligação de baterias em série resulta numa capacidade constante, porém a tensão terminal aumenta. Como pode ser observado na Figura 4 [6], o valor de tensão dobrou. Figura 4: Ligação de baterias em série Uma fileira de baterias conectadas em série é denominada de string. A ligação de baterias em paralelo resulta no aumento da capacidade do sistema, porém a tensão terminal continua a mesma. Como pode ser observado na Figura 5 [6], o valor de tensão não muda, supondo que a capacidade de uma bateria seja 100Ah, o sistema total teria uma capacidade de 200Ah.

15 8 Figura 5: Ligação de baterias em paralelo No caso da ligação em série-paralelo, ocorre tanto o aumento da tensão terminal quanto da capacidade, porém ocorre um aumento de complexidade do sistema. Um exemplo é demonstrado na Figura 6 [6]. Figura 6: Ligação de baterias série paralelo

16 9 2.2 Baterias Chumbo-ácidas Inventada em 1859, pelo físico francês Gastón Planté, a bateria chumbo ácida foi a primeira bateria recarregável criada para uso comercial. Este é o tipo de bateria menos eficiente no quesito peso/energia [7], porém é a tecnologia de bateria recarregável com melhor custo/benefício e com os avanços tecnológicos apresenta a melhor eficiência entre as baterias recarregáveis, são bastante duráveis e não possuem efeito memória, também conhecido como vício da bateria, permitindo assim um maior número de cargas e descargas da bateria. Na célula das baterias chumbo ácidas, o anodo é composto por chumbo ( Pb ), o cátodo por dióxido de chumbo ( PbO 2 ) e o eletrólito é composto por ácido sulfúrico ( H 2SO4 ). Uma simplificação da meia reação de descarga da bateria pode ser demonstrada na Tabela 2 [8]. Tabela 2: Meia reação de descarga de uma bateria chumbo ácida Placa Meia Reação - Descarga Tensão Resultante Negativa Pb + SO 2-4 PbSO 4 + 2e V Positiva PbO 2 + SO H + + 2e - PbSO 4 + 2H 2 O 1.685V Como apresentado na Tabela 2, cada uma das células gera em torno de 2V, então para se conseguir, por exemplo, uma bateria de 12V são necessárias 6 células conectadas. As reações completas de descarga e carga podem ser simplificadas e estão demonstradas na Figura 7 [9].

17 10 Figura 7: Representação das reações químicas de carga e descarga nas baterias chumbo ácidas Na descarga, o dióxido de chumbo da placa positiva e o chumbo da placa negativa reagem com o ácido sulfúrico do eletrólito. Gradualmente ambas as placas, positiva e negativa, se transformam em sulfato de chumbo, enquanto a concentração do ácido sulfúrico diminui. Já no processo de carregamento, quando a bateria está ligada a uma fonte de energia, os materiais ativos, positivo e negativo, que foram transformados em sulfato de chumbo revertem para dióxido de chumbo e chumbo respectivamente, enquanto a concentração do ácido sulfúrico aumenta. Quando a bateria se encontra no estágio final de carga, a energia é consumida somente para a decomposição eletrolítica da água no eletrólito, resultando na geração de gás oxigênio da placa positiva e hidrogênio da placa negativa [9], como apresentado na Figura 8. 2H H + O 2O 2 Figura 8: Representação da eletrólise da água na carga de uma bateria chumbo ácida 2 2 Dentro da bateria pode ocorrer a recombinação do hidrogênio e do oxigênio, porém esta ocorre num nível extremamente baixo não chegando a 30% de eficiência [10]. A Figura 9

18 11 [11] apresenta, dentro de uma bateria, o comportamento dos gases de oxigênio e de hidrogênio. Figura 9: Comportamento do oxigênio e do hidrogênio em uma bateria chumbo ácida O gás produzido desprende da bateria causando diminuição do eletrólito, requerendo que ocasionalmente haja reposição de água. Devido à liberação do gás hidrogênio, as baterias chumbo ácidas necessitam estar em um ambiente bem ventilado, pois o gás é extremamente explosivo, mesmo em pequenas concentrações [10]. Na prática, nas células não é utilizado o chumbo puro como anodo, para melhorar a desempenho e aumentar a vida útil da bateria, utiliza-se uma liga contendo chumbo e pequenas quantidades de antimônio (Sb), estanho (Sn), cálcio (Ca) ou selênio (Se), dependendo da finalidade da bateria [4]. 2.3 Baterias Chumbo-ácidas Reguladas por Válvula (Baterias VRLA) A bateria VRLA (Valve Regulated Lead Acid) é uma bateria chumbo ácida construída com o intuito de diminuir a manutenção da bateria, dispensando a adição de água à célula, pois a bateria foi projetada para que o hidrogênio e o oxigênio se recombinem dentro da bateria em vez de deixar escapar para o ambiente. Nesta bateria existe uma válvula de

19 12 segurança no caso em que a concentração de hidrogênio dentro da bateria atinja um nível perigoso. Quando isto ocorre o gás é liberado, porém a válvula raramente é aberta devido ao alto nível de eficiência na recombinação dos gases dentro da bateria, não havendo mais a necessidade de um ambiente com ventilação especial para o funcionamento das baterias. Outro fator essencial das baterias VRLA é o eletrólito, diferente das baterias chumbo ácidas convencionais, o eletrólito das baterias VRLA não é uma solução líquida. Dependendo do eletrólito a bateria VRLA tem uma nomenclatura diferente, pode ser denominada como bateria em gel ou bateria AGM [4]. Na bateria em gel, o ácido sulfúrico é misturado com microsílica que resulta em um eletrólito de consistência de gelatinosa. Neste formato ocorre a melhora de resistência a temperaturas extremas, choque e vibrações; quimicamente e conseqüentemente eletricamente a bateria funciona da mesma forma [12]. Quando seco, o eletrólito em forma de gel apresenta vãos em sua estrutura, estes vãos são necessários para liberar o oxigênio da placa positiva para a placa negativa, facilitando a recombinação do oxigênio e do hidrogênio liberado pela placa negative [10]. Um esquema dessa recombinação pode ser visualizado na Figura 10 [11]. Figura 10: Recombinação do oxigênio e do hidrogênio em uma bateria de gel

20 13 Esta tecnologia de bateria apresenta algumas desvantagens: a bateria precisa ser carregada lentamente, para evitar que o excesso de vapores danifique a célula [7]. A bateria AGM (Absorved Glass Mat) é a mais recente tecnologia de baterias chumbo ácidas. Trata-se de redes de micro fibra de vidro, posicionadas entre as placas de chumbo da bateria, as quais absorveram todo o ácido necessário para as reações nas células. Por outro lado, a capacidade de absorção das redes de fibra de vidro é tal que, embora o ácido seja completamente absorvido pela rede, o limite de saturação da rede nunca é alcançado. A fibra de vidro não age apenas como uma esponja de ácido, mas também como um separador elétrico e permite a passagem de oxigênio entre as places [10], como pode ser visto na figura 11 [11]. Figura 11: Recombinação de oxigênio e hidrogênio em uma bateria AGM A bateria AGM apresenta diversas vantagens: imunidade ao congelamento, a eficiência de recombinação de hidrogênio e oxigênio é extremamente alta chegando a valores próximos a 100% [11], nível de autodescarga pequeno, devido à baixa resistência elétrica apresentando assim, uma maior capacidade e eficiência que as outras baterias [13]. Devido a estas peculiaridades dos eletrólitos, as baterias VRLA necessitam de menos ácido para o seu funcionamento, além de não haver problemas de vazamento de ácido, estas baterias podem ser posicionadas de diversas maneiras. Com a diminuição de ácido dentro da

21 14 bateria conseqüentemente o tamanho e peso da bateria também diminuem, sendo esta mais uma das grandes vantagens das baterias VRLA. 3 METODOLOGIA 3.1 Premissas As baterias consideradas para utilização do DIBB são as baterias VRLA não ventilada, nas condições de funcionamento especificadas pela curva de descarga do elemento de bateria utilizado (indicada no respectivo manual do fabricante, que indica temperatura de operação e limites de tensão de flutuação e final de descarga). O DIBB dimensiona apenas o arranjo quantitativo das baterias, não levando em consideração sua distribuição espacial no ambiente de instalação (área ocupada), nem equipamentos auxiliares (sensores e periféricos) cuja utilização para funcionamento de um sistema real seja recomendável/necessária. Também não são considerados quaisquer outros elementos presentes nos sistemas de fornecimento CC (tais como reguladores de tensão, cabeamento, quadros elétricos e unidades retificadoras). No DIBB, considera-se a operação do banco de baterias dentro dos limites de carga e descarga especificados pelo fabricante (tensão de flutuação em que o elemento permanece enquanto não é utilizada, tensão final de descarga a que o elemento é submetido enquanto fornece energia para a carga). Conforme já mencionado, não serão abordados aqui os mecanismos que efetuam este controle da tensão. O DIBB considera apenas a utilização de bateria dentro de sua vida útil, ou seja, com uma capacidade maior do que 80% da nominal.

22 15 O aplicativo DIBB não aponta qual bateria é a mais indicada para o sistema. Pode ser utilizada qualquer bateria VRLA semelhantes de qualquer fabricante, bastando apenas modelá-los a partir da sua curva de descarga Ah x hora. O aplicativo DIBB por si só não realiza comparações entre arranjos de diferentes baterias para a mesma situação modelada. 3.2 Fluxo de Processo O fluxo do processo baseia-se nas 4 etapas apresentadas a seguir: 1. Levantamentos de informações acerca da instalação e da bateria a serem utilizadas tais informações são determinados pelo usuário. 2. Com base nas informações levantadas, determinar as variáveis de entrada. 3. Alimentar as equações do algoritmo de cálculo com as respectivas variáveis e realizar os cálculos. 4. Obter os resultados do DIBB, entre eles a quantidade de baterias conectadas em série e número de fileiras de baterias conectadas em série que estarão conectadas em paralelo. Cada cálculo e operação que compõe o fluxo de processo é alimentado por variáveis de entrada ou pelas saídas de outros passos anteriores, fornecendo resultados que devem ser encadeados para se atingir os resultados do DIBB. Para facilitar o entendimento do DIBB, pode ser consultada a ilustração chamada diagrama ilustrado do fluxo do processo, no Apêndice A.

23 16 Analisando o diagrama, fica visível a relação entre o algoritmo de cálculo, variáveis de entrada e os cálculos de passagem entre eles. 3.3 Variáveis de Entrada Variáveis de entrada são as informações que o usuário deve fornecer ao DIBB, e que são utilizadas durante o fluxo do processo para alimentar as equações do algoritmo de cálculo. Elas são o resultado de como o usuário modelou a situação problema para informar ao DIBB os parâmetros do banco de baterias procurado. São elas: Curva de descarga por elemento de bateria (Ah x h) Esta curva apresenta os valores de capacidade do elemento de bateria escolhido (em Ah) em função da duração da descarga, nas condições de temperatura e para a tensão final de descarga especificada pelo fabricante. Ela é composta por pontos (Ah x Horas) que compõe a curva fornecida no manual do fabricante. Um exemplo de curva de descarga pode ser visualizada na Figura 12. Figura 12: Exemplo de uma curva de descarga

24 17 Autonomia do banco de baterias (Aut, [h]) Esta variável representa o valor da autonomia desejada para o banco de bateria. Indica qual o tempo mínimo que o banco de baterias deve sustentar a carga. Este é um dado que fica a critério do usuário do DIBB. Potência nominal da carga (Pc, [W]) Esta variável representa a potência ativa que a carga solicita ao banco de baterias. As cargas aqui consideradas são sempre de potência constante, em que quedas na tensão de alimentação são compensadas pelo aumento da corrente solicitada. Tensão final por elemento de bateria (Vfpe, [V]) Este valor representa a tensão limite de descarga a que um elemento de bateria pode ser submetido sem comprometer sua vida útil. Este valor é especificado pelo fabricante e está relacionado com a curva de descarga do elemento de bateria. Tensão mínima admissível pela carga (Vmin_carga, [V]) Este valor representa a mínima tensão, estipulada pelo usuário, a que a carga é submetida. Neste patamar, a tensão por elemento de bateria é a tensão final por elemento, descrita anteriormente. Tensão de flutuação por elemento (Vflut_e, [V]) Este valor indica qual a tensão por elemento no instante em que o banco de baterias começa a ser utilizado pela carga. É um valor especificado pelo fabricante, e depende da tensão a que está submetida à carga quando esta não está utilizando o banco de baterias, e sim

25 18 a fonte de energia principal (no caso, a fonte principal estaria alimentando a carga e carregando o banco de baterias) 3.4 Algoritmo de Cálculo Conforme explicado anteriormente, o algoritmo de cálculo é o conjunto dos cálculos e operações que compõem o fluxo do processo. Cada passo do algoritmo de cálculo é alimentado por variáveis de entrada ou pelas saídas de passos anteriores, fornecendo resultados que devem ser encadeados para se atingir os objetivo do DIBB. São eles: Passo 1: Cálculo analítico da capacidade (Ah) do elemento de bateria (Ah, [Ah]). Neste passo, determina-se a capacidade (em Ah) de cada elemento de bateria utilizado no banco. Se o valor da capacidade não for um valor tabelado no manual do fabricante, este valor deve ser calculado através de uma interpolação linear. A partir de dois pontos próximos que compõem a curva de descarga, faz-se uma aproximação linear para calcular o terceiro ponto interpolado, que expressa a capacidade do elemento de bateria na autonomia determinada pelo usuário. O cálculo pode ser demonstrado pela equação abaixo: Ah = ( Yc Ya) ( Xc Xa) [( Xc * Ya) ( Xa * Yc) ] ( Xc Xa) Xb * + (1) Onde: a: Ponto anterior ao procurado X : Horas (variável independente) b: Ponto procurado Y: Capacidade em Ah (variável dependente) c: Ponto posterior ao procurado

26 19 Passo 2: Cálculo da corrente máxima fornecida por cada elemento de bateria (Ie, [A]). Este passo calcula a máxima corrente (em ampéres) que cada bateria, e conseqüentemente todas as baterias conectadas em série, consegue fornecer. O cálculo da corrente utiliza o valor obtido em (1), capacidade ba bateria para a autonomia desejada (Ah), e da variável de entrada: autonomia desejada (Aut). A equação 2 apresenta o cálculo da corrente máxima: Ah Ie = Aut (2) Passo 3: Cálculo do número de elementos em série (Ns, número de elementos). Este passo determina a quantidade de baterias que devem ser colocados em série para atender as especificações de tensão indicadas pelo usuário. Este valor depende das variáveis de entrada: tensão final por elemento de bateria (Vfpe) e tensão mínima admissível pela carga (Vmin_carga). O cálculo do número de elementos em série é dado pela equação 3: Ns = V min_ c arg a Vpfe (3) O resultado da equação 3 tem ser um número inteiro, por representar uma quantidade de componentes reais. Caso o resultado seja um valor fracionário, é feito o arredondamento sempre para o número inteiro acima do obtido.

27 20 Passo 4: Cálculo da tensão inicial do banco de baterias (Vini, [V]). Este passo calcula a tensão inicial (em volts) que o banco de baterias fornecerá para a carga no início do processo de descarga do banco. Este é o maior valor de tensão CC que o banco de baterias poderá fornecer a carga. O cálculo da tensão inicial depende do número de baterias conectadas em série, obtida através da equação 3, Ns, e da tensão de flutuação por bateria (Vflut_e), uma variável de entrada. A equação 4 demonstra o cálculo da tensão desejada. Vini = Vflut_e * Ns (4) Passo 5: Cálculo da tensão mínima fornecida pelo banco de baterias (Vfor_min, [V]). Este passo apresenta a menor tensão que o banco de baterias fornece para a carga (em volts), dentro das condições especificadas pelo usuário. Este é o valor de tensão ao final da descarga, quando a tensão por elemento for igual à tensão final por elemento de bateria. Este valor é obtido a partir da quantidade de baterias conectadas em série, resultado obtido da equação 3, Ns, e da tensão final por elemento de bateria (Vfpe). A equação 5 demonstra a relação entre essas variáveis para a obtenção do resultado: Vfor_min = Vpfe * Ns (5) Passo 6: Corrente média solicitada pela carga (Ic_med, [A]). Este passo apresenta a corrente média (em ampéres) que a carga solicita ao banco de baterias ao longo do processo de descarga.

28 21 Este valor é obtido a partir da potência nominal da carga (Pc), da tensão inicial do banco de baterias (Vini), resultado da equação 4; e da tensão mínima fornecida pelo banco de baterias (Vfor_min), fornecida pela equação 5. A equação 6 demonstra o processo: Ic_med = ( 2 * Pc) Vini + Vfor _ min (6) Passo 7: Quantidade de strings em paralelo (Np, número de strings). Este passo apresenta a quantidade de fileiras de baterias ligadas em série, que devem ser colocadas em paralelo, para atender as condições especificadas pelo usuário. Este valor é calculado a partir da corrente máxima suportável por bateria (Ie), obtida da equação 2, e pela corrente média solicitada pela carga (Ic_med), obtida da equação 6. A equação 7 demonstra o cálculo da quantidade de strings em paralelo: Np = Ic _ med Ie (7) O resultado da equação 7 deve ser inteiro, por representar uma quantidade de componentes reais. Caso o resultado seja um valor fracionário, é feito o arredondamento sempre para o número inteiro acima. Passo 8: Corrente média solicitada a cada string (Istring, [A]). Este passo apresenta o valor médio de corrente (em ampéres) que circula em cada fileira de bateria conectada em série durante o processo de descarga. Este valor é calculado a partir da corrente média total solicitada pela carga (Ic_med), obtida da equação 6, dividida pelo número de fileiras de baterias ligadas em série disponíveis (Np), obtida da equação 7. A equação 8 ilustra este cálculo:

29 22 Istring = Ic _ med Np (8) Passo 9: Capacidade de ampliação da carga atendida (Cap, [W]). Este passo apresenta a quantidade (em kw) que pode ser aumentada a potência nominal da carga, sem alterar a configuração do banco de baterias (baterias série e paralelos) e mantendo a autonomia mínima do banco de baterias fixada pelo usuário. O cálculo é dependente da corrente máxima suportável por elemento de bateria, quantidade de strings em paralelo, da corrente média solicitada pela carga, obtidas respectivamente das equações 2, 7 e 6. O cálculo também depende da variável de entrada tensão mínima fornecida pelo banco de baterias. A equação 9 mostra a relação destas variáveis para a obtenção do resultado. Cap = [ (Ie*Np) Ic_med ] * [ (Vfor_min) ] (9) 4 APLICAÇÃO DO DIBB EXEMPLO Para demonstrar a utilização do DIBB, é apresentado um exemplo numérico de dimensionamento de elementos acumuladores em um sistema de fornecimento de energia em corrente contínua. Como situação problema foi considerada o dimensionamento de baterias que compõem o fornecimento de energia em corrente contínua para um sistema de telecomunicações. No Documento Especificações Gerais de Suprimentos de Energia em Corrente Contínua a Equipamentos de Telecomunicações, N do Sistema de Documentação TELEBRÁS Série Engenharia [1], foram encontradas diversas alternativas para suprir sistemas de telecomunicações com energia em corrente contínua.

30 23 No exemplo, foi considerado um sistema com as características abordadas na Solução 02 da Alternativa 02 de Sistemas de Corrente Contínua, apresentada no documento Telebrás citado [1]. No caso, o consumidor de energia em corrente contínua é um sistema composto por equipamentos de telecomunicação que não podem sofrer interrupção e cujo consumo final seja igual ou inferior a 7,2 kw, localizado em área de poucos recursos técnicos. Foi considerado equipamentos de telecomunicação de faixa larga, que não requerem dispositivos reguladores da faixa de tensão CC fornecida. Quanto à críticidade do equipamento, foi caracterizado como uma central de pequeno porte situada em local onde a duração das interrupções no fornecimento de corrente alternada sejam inferiores 06 horas, com menos de 12 falhas ao ano, e que o tempo necessário para deslocamento do GMG móvel (Grupo motor gerador diesel) seja de 02 a 04 horas. Em caso de falha no equipamento, uma equipe de técnica consegue chegar ao local entre 02 e 04 horas, levando cerca de 30 minutos para executar um serviço de manutenção. Posteriormente estas informações serão úteis para se determinar a autonomia do banco de baterias. O documento Telebrás apresenta a arquitetura geral do sistema de corrente contínua para atender ao cenário apresentado, conforme apresentado na Figura 13 [1].

31 24 Figura 13 : Arquitetura da solução apresentada, conforme documento N do Sistema de Documentação TELEBRÁS [1] O documento Telebrás [1] apresenta a arquitetura, mas não trás informações adicionais sobre o dimensionamento das partes que a compõem. Na Figura 13 percebe-se que os acumuladores de energia em corrente contínua, também chamados de bateria, são apenas uma parte do sistema de fornecimento de corrente contínua. Informações sobre a arquitetura podem ser obtidas no documento N do Sistema de Documentação TELEBRÁS [1]. Conforme apresentado na seção 3.2 Fluxo do Processo, o primeiro passo para utilização do DIBB é levantar as informações acerca da instalação e da bateria utilizada. Já descrito as características da instalação, deve-se escolher o tipo de bateria que irá compor o arranjo. Escolheu-se a bateria chamada 8 OPzV 750 para compor o banco de baterias. No Anexo A é apresentado um extrato do documento Baterias estacionárias Chumbo-Ácidas Reguladas por Válvula: tipo OpzV [9]. Este documento, em que bateria 8 OPzV 750 está descrita, é uma tabela apresentando pontos notáveis da curva de descarga Ah x Hora de diversos tipos de bateria deste fabricante.

32 25 Prosseguindo no roteiro apresentado em 3.2 Fluxo do Processo, o segundo passo do DIBB é determinar as variáveis de entrada. É importante ressaltar que a determinação destas faz parte da modelagem que o usuário deve fazer antes de poder utilizar o DIBB. São elas: 1) A curva de descarga por elemento de bateria escolhida (8 OPzV 750) está na tabela extraída do documento Baterias estacionárias Chumbo-Ácidas Reguladas por Válvula: tipo OpzV, disponível no Anexo A. 2) A autonomia do banco de baterias para este exemplo foi determinada pela metodologia apresentada no documento Telebrás [1]. Neste método utiliza-se uma tabela e as características da instalação para dar um peso dependendo do nível crítico da instalação. Este peso é então aplicado a uma curva de autonomia. Para este exemplo, as características de nível crítico conferem um peso de valor 65, resultando em uma autonomia de 10 horas para o banco de baterias. A tabela e a curva mencionadas estão disponíveis no Anexo B e Anexo C. 3) A Potência nominal da carga para este exemplo será aquela mencionada anteriormente, 7200 W, que é a potência máxima para os equipamentos abordados na Solução 02 da Alternativa 02 de Sistemas de Corrente Contínua apresentada do documento Telebrás citado[1]. 4) A Tensão final por elemento de bateria para este exemplo é a determinada no documento Baterias estacionárias Chumbo-Ácidas Reguladas por Válvula: tipo OpzV [9], valendo 1,75 V a 25C (Estes são os valores de tensão e temperatura onde é válida a tabela contendo a curva de descarga apresentada no Anexo A). Em situações reais, quando os elementos se descarregam até este valor é usual desconectar bateria e carga para evitar comprometimento da vida útil dos elementos acumuladores. 5) A Tensão mínima admissível pela carga é o menor valor a que a carga alimentada pelas baterias será submetida. Quando a tensão total do banco chegar a este valor, os

33 26 elementos estarão individualmente com um valor de tensão igual a tensão final por elemento de bateria. No exemplo esta informação não é apresentada explicitamente pela norma Telebrás [1]. O que é apresentado é a quantidade de elementos em série recomendados, 24 elementos em série, conforme Solução 02 da Alternativa 02 de Sistemas de Corrente Contínua. Assim sendo, a menor tensão a que a carga é submetida quando alimentada pelo banco de baterias é 24 elementos vezes 1,75 V = 42 V. Geralmente, o DIBB é empregado na determinação da quantidade de elementos em série necessários, sendo o usuário o responsável por informar qual o limite de tensão admissível pela carga. Neste exemplo, excepcionalmente, é necessário calcular a Tensão mínima admissível pela carga, visto que a quantidade de elementos em série por fileiras de baterias já estava determinada (24 elementos). 6) A Tensão de flutuação por elemento é o valor especificado pelo fabricante como a tensão em que deve ser mantidos carregados as baterias para evitar que estas se descarreguem. Neste exemplo, o valor desta tensão é de 2,23 V por elemento, conforme documento Baterias estacionárias Chumbo-Ácidas Reguladas por Válvula: tipo OpzV [9]. Com as informações sobre as variáveis de entrada dispostas acima, podemos montar a Tabela 3, que resume a modelagem feita pelo usuário e que servirá como entrada para o DIBB. Tabela 3: Variáveis de entrada do DIBB para o exemplo proposto Curva de descarga do elemento 8 OPzV 750 e demais variáveis de entrada Horas Ah Autonomia do banco de baterias [horas] 10,00 20,00 840,00 Potência nominal da carga [kw] 7,20 10,00 750,00 Tensão final por elemento de bateria [V] 1,75 8,00 720,00 Tensão mínima admissível pela carga [V] 42,00 5,00 660,00 Tensão de flutuação por elemento [V] 2,23 3,00 596,00 1,00 407,00

34 27 Uma vez conhecidas as variáveis de entrada, o próximo passo é a realizar os processos internos, já descritos em 3.5 Algoritmo de Cálculo. Os resultados dos processos internos quando aplicados no exemplo proposto apresentam os seguintes resultados: Passo 1: Cálculo analítico da capacidade Ah/h do elemento de bateria. Ah = 750 Ah Passo 2: Cálculo da corrente máxima fornecida por cada elemento de bateria. 750 Ie = =75 A 10 Processo Interno 3: Cálculo do número de elementos em série. Ns = 24 elementos. Processo Interno 4: Cálculo da tensão inicial do banco de baterias. Vini = 2,23 * 24 = 53,52 V Processo Interno 5: Cálculo da tensão mínima fornecida pelo banco de baterias. Vfor_min = 1,75 * 24 = 42 V Processo Interno 6: Corrente média solicitada pela carga. Ic_med = ( 2 * 7200) ( 53, ) = 150,75 A

35 28 Processo Interno 7: Quantidade de strings em paralelo. Np = 150,75 = 2,01 3 strings 75 Processo Interno 8: Corrente média solicitada a cada string. Istring = 150,75 = 50,25 A 3 Processo Interno 9: Capacidade de ampliação da carga atendida. Para a configuração do banco que já foi apresentada nos processos anteriores, quantidades de baterias em série e paralelo, este processo calcula aproximadamente quantos kw de carga poderiam ser adicionados sem comprometer o valor mínimo de autonomia estipulado pelo usuário. Este valor (em kw) é calculado a partir da diferença entre a corrente média solicitada pela carga e a capacidade total somada de todas as fileiras de baterias. Esta diferença de corrente é então multiplicada pela tensão mínima fornecida pelo banco de baterias, entregando a potência aproximada que pode ser adicionada ao banco sem que haja a necessidade de adicionar mais baterias. A autonomia do banco de baterias indicada pelo usuário é o menor valor que este considera aceitável para o banco projetado. Existem situações onde a capacidade total de corrente do banco precisa ser necessariamente superdimensionada, pois qualquer redução no número de baterias torna o sistema sobredimensionado. Este processo interno ilustra um valor em kw que representa este excesso de capacidade.

36 29 No cálculo deste processo foi utilizado o valor da tensão mínima fornecida pelo banco de baterias ao invés de um valor médio de tensão (entre flutuação e tensão final de descarga), de modo a introduzir uma margem de segurança no valor que assegura como capacidade de ampliação. O valor de tensão utilizado apresenta resultados de potência sempre inferiores aos que seriam obtidos utilizando o valor médio de tensão. Cap = [ (75*24) 150,75 ] * 42 = 3,12 kw No exemplo a capacidade de ampliação é de até 3,12 kw. Que é um valor seguramente aplicável para ser acrescido aos 7,2 kw de carga já existentes sem que haja modificação no banco de baterias para manter a autonomia em no mínimo 10 horas. Após o processamento dos nove processos internos mostrados, pode-se partir para a quarta e última etapa do fluxo do processo. Esta etapa consiste simplesmente em recolher os resultados dos processos internos e utilizá-los para especificar as características do banco de baterias desejado. Tais resultados estão compilados na Tabela 4. Tabela 4: Resultados do DIBB para o exemplo proposto Ah por elemento de bateria, para a autonomia desejada: 750,00 Ah Corrente máxima suportável por elemento de bateria: 75,00 A Quantidade de elementos em série formando cada string: 24 elementos Quantidade de strings em paralelo: 3 strings Tensão mínima fornecida pelo banco de baterias: 42 V Corrente média solicitada pela carga: 150,75 A Corrente média solicitada a cada string: 50,25 A Capacidade de ampliação da carga atendida: 3,12 kw Tensão Inicial do banco de baterias: 53,52 V Como mostrado na Tabela 4, o banco de baterias que irá suprir as necessidades da carga neste exemplo é composto por 3 strings, fileiras de baterias conectadas em série, ligadas em paralelo, cada uma com 24 elementos acumuladores. As baterias consideradas aqui são do

37 30 modelo 8 OPzV 750 Fabricante Saturnia [9]. Ainda pode ser dito com segurança que o banco suporta um acréscimo de 3,12 kw de carga sem comprometer a autonomia mínima especificada, no caso 10 horas. O propósito do DIBB não é fazer comparação entre arranjos, mas pode-se questionar a presença dos 3,12 kw como desnecessária nesta situação. Para reduzir a capacidade sobredimensionada, seria necessário utilizar um arranjo com mais baterias de menor capacidade que a do 8 OPzV 750. Apenas para comparar os resultados, será re-projetado o banco de bateria para a mesma situação problema, utilizando agora a bateria 3 OPzV 150 também do fabricante Saturnia [9]. Análoga a Tabela 3, está apresentada abaixo a Tabela 5 contendo as variáveis de entrada do novo projeto. Tabela 5: Variáveis de entrada do DIBB para o exemplo proposto, agora utilizando o elemento de bateria modelo 3 OPzV 150 Curva de descarga do elemento 3 OPzV 150 e demais variáveis de entrada Horas Ah Autonomia do banco de baterias [horas] 10,00 20,00 161,00 Potência nominal da carga [kw] 7,20 10,00 150,00 Tensão final por elemento de bateria [V] 1,75 do projeto. 8,00 144,00 Tensão mínima admissível pela carga [V] 42,00 5,00 131,00 Tensão de flutuação por elemento [V] 2,23 3,00 120,00 1,00 87,00 Realizando novamente o fluxo do processo, é obtida a Tabela 6, com os resultados

38 31 Tabela 6: Resultados do DIBB para o exemplo proposto, agora usando o elemento de bateria modelo 3 OPzV 150 Ah por elemento de bateria, para a autonomia desejada: 150,00 Ah Corrente máxima suportável por elemento de bateria: 15,00 A Quantidade de elementos em série formando cada string: 24 elementos Quantidade de strings em paralelo: 11 strings Tensão mínima fornecida pelo banco de baterias: 42 V Corrente média solicitada pela carga: 150,75 A Corrente média solicitada a cada string: 13,70 A Capacidade de ampliação da carga atendida: 0,60 kw Tensão Inicial do banco de baterias: 53,52 V Comparando os dois bancos projetados, pode ser verificado que o segundo utiliza 11 strings de 24 baterias, e que a capacidade de ampliação da carga foi sensivelmente reduzida. Pode ser argumentado agora que 11x24 = 264 baterias seja um número muito elevado, podendo trazer inconveniente de alocação de espaço ou manutenção, sem contar custo de aquisição. Será projetado um terceiro banco, agora sem preocupação com a capacidade de ampliação de carga, mas tentando reduzir ao máximo o número de baterias. Será utilizada a bateria de maior capacidade disponibilizada pelo fabricante, o 20 OPzV A Tabela 7 mostra as variáveis de entrada, enquanto Tabela 8 mostra os respectivos resultados. Tabela 7: Variáveis de entrada do DIBB para o exemplo proposto, agora utilizando o elemento de bateria modelo 20 OPzV 2500 Curva de descarga do elemento 20 OPzV 2500 e demais variáveis de entrada Horas Ah Autonomia do banco de baterias [horas] 10,00 20, ,00 Potência nominal da carga [kw] 7,20 10, ,00 Tensão final por elemento de bateria [V] 1,75 8, ,00 Tensão mínima admissível pela carga [V] 42,00 5, ,00 Tensão de flutuação por elemento [V] 2,23 3, ,00 1, ,00

39 32 Tabela 8: Resultados do DIBB para o exemplo proposto, agora usando o elemento de bateria modelo 20 OPzV 2500 Ah por elemento de bateria, para a autonomia desejada: 2.500,00 Ah Corrente máxima suportável por elemento de bateria: 250,00 A Quantidade de elementos em série formando cada string: 24 elementos Quantidade de strings em paralelo: 1 strings Tensão mínima fornecida pelo banco de baterias: 42 V Corrente média solicitada pela carga: 150,75 A Corrente média solicitada a cada string: 150,75 A Capacidade de ampliação da carga atendida: 4,17 kw Tensão Inicial do banco de baterias: 53,52 V Neste caso, pode ser notado que é necessária apenas uma string para suprir a carga, e que ainda existe uma substancial capacidade de ampliação de consumo. 5 RESULTADOS DO DIBB Devido à falta de documentação sobre o dimensionamento de acumuladores em sistemas de alimentação ininterrupta, o DIBB proporciona ao usuário uma excelente metodologia para o auxilio no dimensionamento de bancos de baterias voltados a cargas de corrente contínua. Sua utilização requer conhecimento de dados técnicos da instalação, assim como da bateria utilizada. Estes dados de situação precisam ser modelados para determinação das variáveis de entrada, com a qual o DIBB interpreta as informações fornecidas pelo usuário. A maneira mais prática de se utilizar o DIBB é a partir de sua adaptação para Software em VBA (Visual Basic for Applications), que realiza o fluxo do processo automaticamente. Esta ferramenta computacional funciona em sistema operacional Windows, usando como background o aplicativo MS-Excel.

40 33 O Software DIBB apresenta resultados mais rápidos e precisos em comparação ao processo desenvolvido manualmente, pois este sendo realizado por um computador, apresenta uma maior precisão dos cálculos em menor tempo, além de poder alterar as configurações da instalação ou de bateria utilizada em um pequeno intervalo de tempo. O Software DIBB apresenta ainda uma funcionalidade adicional ao DIBB chamada pré-configuração. Com ela é possível calcular a tensão mínima admissível pela carga a partir de uma quantidade de baterias em série pré-determinada, como foi no caso do exemplo abordado. A interface entre Software DIBB e usuário é user-friendly, ou seja, apresenta uma interface simples e fácil de ser utilizada, ela é composta por campos onde é possível digitar o valor numérico das variáveis de entrada, cada um desses campos apresenta um corretor automático, caso o valor seja inserido de forma errônea, e apresenta comentários de ajuda, para auxiliar o usuário em sua utilização. A interface ainda conta com botões virtuais, para facilitar a sua utilização, e tabelas de onde se podem extrair e transportar os resultados obtidos para outros aplicativos do sistema operacional Windows (usando, por exemplo, um simples comando de copiar e colar), sua interface de entrada de dados pode ser visualizada na figura 14.

41 34 Figura 14: Interface de entrada de dados do DIBB 6 CONCLUSÕES A fonte de inspiração para criação do DIBB surgiu a partir das atividades profissionais de um dos autores desta obra. Atuando como estagiário no centro de manutenção de campo de uma operadora de telefonia celular, o autor teve vivencia prática em trabalhos de instalação e manutenção de instalações de telecomunicação alimentadas em corrente contínua. Era evidente que alguns dos métodos empregados para dimensionar as fontes auxiliares de energia (para o caso de queda na alimentação principal) não eram adequadamente planejados ou justificados. Muitas vezes a solução era escolhida simplesmente porque em outro caso semelhante fora usado determinado banco de baterias, então se supunha que o mesmo banco de baterias atenderia a situação atual. Também era evidente a falta de documentação técnica disponível para tentar justificar qualquer estudo mais aprofundado sobre o assunto.

42 35 Posteriormente, já atuando fora da operadora de telefonia celular, o autor optou por estudar mais a fundo as sistemáticas de dimensionamento de banco de baterias, escolhendo o tema para seu trabalho de conclusão do curso. O segundo autor deste TCC iniciou sua participação no projeto com o intuito de automatizar a metodologia que estava sendo desenvolvida. Seu trabalho focou-se em organizar, testar e transformar as idéias que estavam surgindo em algoritmos, para então desenvolver um software que somasse a relevância técnica do DIBB com o poderio de cálculo do ambiente computacional. Durante o desenvolvimento do DIBB tivemos valiosa contribuição por parte do professor orientador, que trouxe sua experiência profissional para elucidar sobre os pontos mais relevantes em projetos dos bancos de baterias. Sua colaboração também permitiu a contextualização do DIBB frente a padrões técnicos de aplicação, como os disponíveis nas normas do sistema Telebrás. O principal desafio na concepção do DIBB foi criação da metodologia de cálculos necessários para encontrar os resultados do DIBB. A criação do software foi um desafio menor, visto que a estrutura do processo; conténdo as variáveis de entrada, cálculos, premissas de utilização e apresentação de resultados; já havia sido planejada para posterior adaptação em software. O resultado final do TCC foi um método que atende ao objetivo proposto: O dimensionamento de bancos de baterias VRLA, com base na modelagem de situação fornecida pelo usuário do processo.