A utilização de veículos que funcionam com motor de combustão interna, dependentes do uso de petróleo e seus derivados, foi dos avanços tecnológicos mais importantes do século passado. Este tipo de veículos permitiu a melhoria das condições de vida do ser humano e têm sido indispensáveis para a mobilidade do dia-a-dia.

Contudo, este tipo de veículos tem tido consequências negativas para o meio ambiente. Entre as consequências mais nefastas, destacam-se a poluição atmosférica e o aquecimento global, ambas devidas as emissões de gases.

Estes problemas ambientais conjugados com o facto de o petróleo ser um recurso finito, o aumento drástico do seu preço nos últimos anos, e com o facto do consumo desta substância estar a aumentar, tem levado à substituição por parte das pessoas do uso de automóveis com motor de combustão interna, por automóveis com motores elétricos para a sua mobilidade no dia-a-dia. Com isso, diminui-se não só a dependência dos combustíveis fosseis, como também a emissão de gases.

Nos veículos elétricos a energia é armazenada em baterias, mais concretamente é utilizado um conjunto de baterias em série para atingir os diversos parâmetros pretendidos. O objetivo deste trabalho é desenvolver um posto de carregamento lento e um sistema de carregamento para as baterias dos carros elétricos com BMS (Battery Management System) e interface com o cockpit do próprio carro.

O BMS é um sistema de gestão e monitorização de baterias, utilizado para gerir um conjunto de baterias com o intuito de se obter o melhor rendimento possível e maximizar o seu tempo útil de vida. Mas, o BMS é considerado uma entidade separada do carregador, ou seja, é uma entidade com hardware e firmware próprios que está conectada a um carregador de baterias, em vez de estar integrado dentro do carregador. [1]

Neste caso, os principais objetivos do sistema de BMS a desenvolver são: gerir a carga e descarga do conjunto de baterias, de modo, que a energia armazenada seja aproximadamente a mesma em cada bateria; não pode permitir que o estado de carga (SOC) de uma bateria desça abaixo do valor recomendado pelo fabricante da bateria, para preservar a vida útil da mesma; deve medir e controlar a temperatura do banco de baterias; deve medir a tensão em cada bateria e a corrente que circula nas baterias; entre outros. Deverá ainda comunicar com o cockpit do automóvel para informar o utilizador sobre os parâmetros mais importantes ou avisar caso aconteça alguma situação de anomalia [2] [3] [4] [5] [6].

Podemos definir como objetivos principais deste trabalho o estudo sobre as diferentes topologias dos postos de carregamento, sistemas de carregamento para baterias a partir da rede elétrica e as diferentes topologias de BMS existentes de modo a efetuar a escolha da topologia que irá ser implementada. A escolha baseia-se na topologia que apresentar mais benefícios somando todos os pressupostos inerentes ao projeto. Será também elaborado um estudo para escolher a arquitetura do microcontrolador a utilizar no projeto e de seguida, será estudado o funcionamento dessa arquitetura. Será utilizado também uma ferramenta computacional para simular o sistema de carregamento para as baterias e o modelo de BMS a implementar. Por fim, proceder-se-á a implementação e teste do posto de carregamento lento e do carregador de baterias com o sistema de BMS incorporado.