A área da robótica móvel tem sofrido um considerável crescimento nas últimas décadas. Estes avanços devem-se ao desenvolvimento de áreas como a eletrónica, a informática e a mecânica que tem permitido uma considerável redução nos custos de desenvolvimento.

Um dos fatores que mais ajudou ao crescimento da robótica foi a autonomia dos robôs que tem vindo a aumentar devido á introdução de baterias mais eficientes e com maior tempo de vida. Como o caso das baterias de Iões de Lítio (lithium-ion, Li-ion). Devido ao seu carregamento mais rápido, duram mais tempo e têm uma maior densidade energética para uma maior autonomia numa estrutura mais leve em comparação com a tecnologia de bateria tradicional. Estas baterias armazenam o dobro de energia que uma bateria de hidreto metálico de níquel (NiMH) e três vezes mais do que uma bateria de níquel cádmio (NiCd). Outra das diferenças é a ausência do efeito de memória. Com maior energia e carregamentos mais rápidos verificou-se que o seu carregamento não controlado provocava o aumento da temperatura da bateria que as fazia aumentar o seu volume e até pegar fogo. Devido a esses problemas foi necessário juntar outros materiais a estas baterias para as tornar mais seguras, devido a essa necessidade houve uma evolução nas baterias aparecendo então as baterias de polímero de lítio (lithium polymer battery, LiPo), estas ainda apresentavam os mesmos problemas do que as Li-ion mas já traziam incluídas nelas um circuito de proteção contra correntes de curto-circuito e contra temperaturas elevadas. Para resolver estes problemas encontrou-se no ferro um material mais barato, não tóxico, a abundância natural de ferro e a sua excelente estabilidade térmica, aparecendo as baterias lítio e fosfato de ferro (lithium iron phosphate ou Life, LiFePo). Devido a estas propriedades este tipo de bateria foi escolhida para alimentar a nova geração dos robôs futebolísticas, sendo a peça fulcral desta dissertação.

Este trabalho de investigação tem como finalidade o desenvolvimento de um sistema de gestão de energia para robôs futebolísticas da liga de Futebol Robótico Médio (em inglês, Middle Size League). Este sistema irá permitir carregar e descarregar cada uma das baterias e monitorizar o seu estado (tensão, corrente e temperatura).

As baterias utilizadas nesta dissertação são baterias LiFePo, duas delas de 4 células e outra de 2 células. Ambas com capacidade máxima de 4400mAh. Em relação á sua tensão nominal, a de 4 células tem 12.8V (4x3.2V) enquanto a de 2 células tem 6.4V (2x3.2V).

Este sistema será concebido on-board no robô para tornar a sua utilização mais simples e para permitir que o carregamento possa ser feito em praticamente qualquer local, desde que haja uma tomada da rede elétrica disponível (110 a 230V).