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Souza, D. A. Predição e monitoramento da vida útil remanescente de baterias aeronáuticas. 2016. 77f. Dissertação (Mestrado em Engenharia elétrica e da Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, 2016. / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-01T16:29:31Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2712687 bytes, checksum: ab9342a53c8f7e103c022b0fcec1fcb7 (MD5) / Rejected by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br), reason: Prezada, Favor concluir a submissão. Faltou o preenchimento dos campos: Título em inglês, citação e descrição. Também observamos que o título está todo em maiúsculo e os campos autor e orientador estão preenchidos de forma errada. Favor fazer como no guia de preenchimento, lembrando que apenas os sobrenomes compostos ficam juntos no campo sobrenome. Quanto ao trabalho o aluno precisa corrigir apenas a folha de aprovação de acordo com as normas bibliográficas que se encontram no site da biblioteca on 2017-02-02T12:13:11Z (GMT) / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-03T14:01:51Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2712687 bytes, checksum: ab9342a53c8f7e103c022b0fcec1fcb7 (MD5) / Rejected by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br), reason: Prezada, Favor verificar os campus: Autor, orientador, citação, descrição e título em inglês e fazer como está no guia de preenchimento que está na documentação enviada a você por ocasião do treinamento. Quanto a dissertação do aluno ainda falta corrigir o alinhamento da pág. de aprovação de acordo com o modelo da Normalização da UFC on 2017-02-03T14:58:11Z (GMT) / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-07T15:54:14Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2712687 bytes, checksum: ab9342a53c8f7e103c022b0fcec1fcb7 (MD5) / Rejected by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br), reason: Milleani, Infelizmente esta submissão continua incompleta. Por favor, faça com o guia que lhe enviei em mãos, do jeito dos exemplos para não ter que refazer. Ainda falta verificar os campus: Autor (incompleto), orientador (incompleto), descrição (incompleto) Quanto a dissertação do aluno ainda falta corrigir o alinhamento da pág. de aprovação de acordo com o modelo da Normalização da UFC. Você precisa entrar em contato com o aluno e pedir pra ele fazer a substituição do arquivo errado pelo corrigido. Aguardo, Márcia on 2017-02-08T10:46:04Z (GMT) / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-08T20:58:04Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2711501 bytes, checksum: 89dae5f226ceb6e84f25e57c86aa358f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br) on 2017-02-09T12:24:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2711501 bytes, checksum: 89dae5f226ceb6e84f25e57c86aa358f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T12:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2711501 bytes, checksum: 89dae5f226ceb6e84f25e57c86aa358f (MD5) Previous issue date: 2017-01 / This dissertation presents a proposal for the prediction and monitoring of batteries in UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). The applicability of batteries for aeronautical purposes has become quite common due to several advantages over the propellant combustion. However, it is important to use PHM (Prognosis and Health Monitoring) techniques as applied to UAV's equipment, where the Battery Remaining Useful Life (RUL) is supposed to be assessed in this case. This information can be used to aid decision-making on which missions must be assigned to the UAV before the next recharge. This paper presents the algorithms of the Extended Kalman Filter and Particle Filter for predicting Remaining Useful Life of Lithium Polymer (Li-Po) and Lithium Ion (Li-Ion) batteries, which are commonly used in UAVs. The proposed method uses data sets containing the profile of the voltage across the battery over time, where discharge is performed with constant current, current containing white noise, and random current. Several distinct current levels are considered, as an experimental workbench is developed for the test and generation of data sets used in this work. A database provided by NASA is also used for this purpose. The obtained results show that the introduced methodology present good considering the evaluated databases. / Este trabalho apresenta uma proposta para predição e monitoramento de baterias em VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados). A usabilidade de baterias para fins aeronáuticos tem se tornado bastante comum devido a diversas vantagens em relação a propulsores a combustão. Contudo, é importante o uso de técnicas de PMS (Prognóstico e Monitoramento de Saúde) de equipamentos do VANT, sendo que nesse caso deve ser avaliada a Vida Útil Remanescente (RUL- Remaining Useful Life) da bateria. Essa informação pode ser usada para auxiliar à tomada de decisão sobre quais missões são atribuídas ao VANT antes da próxima recarga. O presente trabalho apresenta o algoritmo do Filtro de Kalman Estendido e Filtro de Partículas para predição da Vida Útil Remanescente de baterias de Polímeros de Lítio (Li-Po) e Íons de Lítio (Li-Íon), em que estas são comumente usadas em VANTs. A metodologia proposta utiliza séries de dados contendo a evolução da tensão nos terminais da bateria ao longo do tempo, considerando que a descarga é feita com corrente constante, corrente com ruído branco e corrente aleatória. Diferentes níveis de corrente são considerados, de modo que uma bancada experimental foi desenvolvida para a realização de ensaios e geração das séries de dados usadas neste trabalho. Também foi empregada uma base de dados disponibilizada pela NASA. Os resultados demonstram que a metodologia proposta fornece bons resultados considerando as bases de dados testadas.

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If you buy a new electric car today it will take on average about ten years for you to start saving money compared to just continue driving your old gasoline car. It will also take about 4 years until you start saving carbon dioxide emissions, both of this is because of new production costs and emissions. As the EU has banned producing new fossil fuel cars from 2035, it’s just a question of time before the power train in our cars will be electric. This rapid transition will lead to the older generation gasoline cars left by the road, with still usable chassis. This calls for a solution that uses this chassis but swaps out its power train for an electric one, reducing the initial cost and emission to drive electric. But is it that easy? In this mission, we take that technical question into our hands and convert a Swedish classic Volvo 340 from 1979 and give it an electric power train from 2022. We provide a detailed theory about the technology, a guide in choosing the right components, and the legal build requirements to pass the inspection. The conversion is done in an ordinary garage with standard tools and a welder. Using a small power-train with a maximum power of 30kW (40hp) and a battery size of 20kWh gave us a car with a maximum speed of 110km/h and a range of 150km. The project costed a total of 60 000 kronor, including the registration process. The technical legality and registration process went smoothly thanks to the Organisation SFRO (Sveriges fordonsbyggares riksorganisation) which takes care of the technical inspection and handles the paperwork. After one year and 10 000 km of driving and collecting data, we estimate that transitioning from gasoline to electric via a conversion compared to a new electric car reduces the economical investment return time from 10 to 2 years. And saves 8 tons of CO2. The battery used is secondhand. The second-hand market of electric car batteries, mostly from crashed or defective cars is growing and is estimated to be enough to convert the majority of old gasoline cars that are in good condition. The life length of second hand batteries in conversion is estimated to be equal to the rest of the chassis, due to the lower power requirements in conversion builds. We see that this idea has potential on a larger scale due to satisfying the criteria: Enough low complexity to do a conversion (if using common car models), lower cost and CO2 emissions then other options, supply for batteries exists, donor cars exist with chassis in good condition, market size is big enough and it’s legal to modify your car in Sweden and a few other countries. / Det är bara en tidsfråga innan drivlinan i våra bilar kommer att vara elektrisk, eftersom EU har lagt ett förbud mot att producera nya fossilbränslebilar från 2035. Men det är inte det enda trycket på förändring eftersom även bensinpriserna fortsätter att öka. En mycket hög efterfrågan förväntas på elbilar. Men för de flesta är det inte ett ekonomiskt alternativ att köpa en ny elbil, även om användandet är billigare tar det cirka 10 år innan du börjar se besparingar. Även produktionen av nya elbilar släpper ut koldioxid, motsvarande cirka 4 års körning av en bensinbil. Den snabba övergången kommer också att leda till att den äldre generationens bensinbilar skrotas, med fortfarande användbara chassi. Detta kallar på en lösning som använder dessa chassin men byter ut sin drivlinan till en elektrisk, vilket minskar den initiala kostnaden för att köra elbil samtidigt som man sparar in utsläppen från en ny produktion. Men är det verkligen så lätt? Vi tar vi frågan i våra händer och konverterar en svensk klassiker, en Volvo 340 från 1979 och ger den en drivlina från 2022. Vi ger en detaljerad teori om tekniken, en guide för att välja rätt komponenter och lagliga byggkrav för att klara besiktningen. Konverteringen görs i ett vanligt garage med standardverktyg och en svets. Ett år och tusen mil senare av körning och insamling av data uppskattar vi att en övergång från bensin till el via en konvertering jämfört med en ny elbil minskar den ekonomiska avkastningstiden för investeringen från 10 till 2 år. Och sparar 8 ton koldioxid. Batteriet som används är begagnat. Andrahandsmarknaden för elbilsbatterier, främst från kraschade eller defekta bilar, växer och beräknas räcka för att konvertera majoriteten av gamla bensinbilar som är i gott skick. Livslängden för begagnade batterier vid konvertering uppskattas vara lika med resten av chassit, på grund av de lägre effektkraven i konverteringsbyggen. Vi ser att denna lösning har potential i det större perspektivet, främst igenom utbudet och livslängd av batterier och chassin för konverteringar. Men också att kostnaden och kompexiteten är tillräkligt låg om de vanligaste modellerna används. Denna lösning är just nu bara tillgänglig i sverige och ett fåtal andra länder där det är lagigt att modifiera sina bilar.