Desarrollo de una carga electrónica regulable para el análisis y clasificación de baterías de ion litio

Abstract

[ES] El objetivo de este Trabajo Fin de Grado (TFG) es el desarrollo de un circuito que actúe como una carga electrónica regulable para realizar un análisis del estado de carga de baterías de tecnología ion litio. Este trabajo surge como respuesta a la necesidad detectada por el alumno durante su periodo de prácticas en la empresa Ford. Actualmente, el mantenimiento de las baterías que alimentan las Powertools de toda la planta de Almussafes (+800 herramientas) se realiza de manera muy ineficiente, desmontando las baterías que presentan problemas para testear individualmente las celdas que las forman. El alumno pretende diseñar una herramienta electrónica de caracterización que permita analizar y clasificar el estado de las baterías sin necesidad de desmontarlas, mejorando de esta manera la eficiencia de las acciones de mantenimiento en la planta. El alcance de este TFG incluye los siguientes puntos: - Revisión del estado del arte de las tecnologías de almacenamiento de energía basadas en baterías electroquímicas; profundizando en las baterías de ion litio y en las celdas 18650 - Estudio de los métodos actuales para el análisis y clasificación de baterías. - Definición de especificaciones del circuito de caracterización de baterías. - Diseño del circuito y selección de componentes. - Simulación del circuito propuesto - Implementación y validación del circuito.

[EN] The objective of this Final Degree Project (TFG) is the development of a circuit that acts as an adjustable electronic load to carry out an analysis of the state of charge of lithium ion technology batteries. This work arises in response to the need detected by the student during his internship at Ford company. Currently, the maintenance of the batteries that feed the Powertools of the entire Almussafes plant (+800 tools) is carried out in a very inefficient way, dismantling the batteries that present problems to individually test the cells that form them. The student intends to design an electronic characterization tool that allows analyzing and classifying the state of the batteries without the need to disassemble them, thus improving the efficiency of maintenance actions in the plant. The scope of this TFG includes the following points: - Review of the state of the art of energy storage technologies based on electrochemical batteries; digging deeper into lithium ion batteries and 18650 cells - Study of the current methods for the analysis and classification of batteries. - Definition of battery characterization circuit specifications. - Circuit design and component selection. - Simulation of the proposed circuit - Implementation and validation of the circuit.

[CA] L'objectiu d'aquest Treball Fi de Grau (TFG) és el desenvolupament d'un circuit que actuï com una càrrega electrònica regulable per fer una anàlisi de l'estat de càrrega de bateries de tecnologia ió liti. Aquest treball sorgeix com a resposta a la necessitat detectada per l'alumne durant el període de pràctiques a l'empresa Ford. Actualment, el manteniment de les bateries que alimenten les Powertools de tota la planta d'Almussafes (+800 eines) es fa de manera molt ineficient, desmuntant les bateries que presenten problemes per testejar individualment les cel·les que les formen. L'alumne pretén dissenyar una eina electrònica de caracterització que permeti analitzar i classificar l'estat de les bateries sense necessitat de desmuntar-les, millorant així l'eficiència de les accions de manteniment a la planta. L'abast d'aquest TFG inclou els punts següents: - Revisió de l'estat de l'art de les tecnologies d'emmagatzematge d'energia basades en bateries electroquímiques; aprofundint en les bateries de ió liti i les cel·les 18650 - Estudi dels mètodes actuals per a l'anàlisi i la classificació de bateries. - Definició de les especificacions del circuit de caracterització de bateries. - Disseny del circuit i selecció de components. - Simulació del circuit proposat. - Implementació i validació del circuit.