Banca de DEFESA: MARCELO JOSE ALVES DE SANTANA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MARCELO JOSE ALVES DE SANTANA
DATA : 25/08/2025
HORA: 10:00
LOCAL: CIn Sala E-123
TÍTULO:

Stochastic Battery Degradation Modeling Considering Cell-to-Cell
Current Interactions

PALAVRAS-CHAVES:

degradação de baterias; estado de saúde; modelagem
estocástica; análise de confiabilidade; desbalanceamento de células.

 

PÁGINAS: 80
RESUMO:

Esta dissertação de mestrado propõe modelos estocásticos para a
caracterização da degradação de baterias, fundamentados em Redes de Petri
Estocásticas (SPNs) e Diagramas de Bloco de Confiabilidade (RBDs),
organizados sob uma estrutura modular e hierárquica. Esses modelos capturam
a dinâmica da degradação sob múltiplos regimes operacionais, contemplando
variáveis como correntes de descarga, topologias arquiteturais, limiares de
estado de saúde (SoH), configurações k-out-of-n (KooN) e níveis de
desbalanceamento entre células. A originalidade da proposta reside na
incorporação de dados de células individuais à análise de confiabilidade,
abrangendo parâmetros como desbalanceamento e interações intrínsecas entre
células, ampliando a fidelidade da modelagem em contextos reais de
operação. Nos estudos de caso, foi empregado um conjunto de dados
disponibilizado pela NASA, contemplando diferentes padrões de degradação de
células sob variados níveis de corrente de descarga. As distribuições de
probabilidade que modelam o decaimento do SoH foram integradas aos modelos,
permitindo a realização de simulações que exploram o comportamento de
baterias e packs ao longo dos ciclos. Os resultados evidenciam que os
modelos propostos capturam adequadamente os padrões de degradação críticos
à confiabilidade. Em particular, a arquitetura Paralelo-Série (PS)
demonstrou superioridade em relação à Série-Paralelo (SP), apresentando
maiores índices de confiabilidade sob todas as condições simuladas—tanto na
variação dos limiares de SoH quanto nos parâmetros da distribuição Normal
que representa o decaimento. Ademais, constatou-se que a arquitetura SP é
significativamente mais sensível ao desbalanceamento. Por fim, verificou-se
que configurações PS alcançam um número médio de ciclos até a falha (MCTF)
até 20% superior sob alto desbalanceamento e aproximadamente 2,5% superior
sob condições balanceadas, corroborando a robustez e aplicabilidade dos
modelos propostos para análise de confiabilidade em sistemas de
armazenamento de energia (ESS).

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - FRANCISCO FERNANDO ROBERTO PEREIRA - UFPE
Externo à Instituição - GUSTAVO RAU DE ALMEIDA CALLOU - UFRPE
Presidente - 1935458 - JAMILSON RAMALHO DANTAS
Interno - 2327528 - PAULO ROMERO MARTINS MACIEL