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dc.creatorGarcia, Lucas Ricardo Amato-
dc.date.accessioned2026-04-22T12:08:28Z-
dc.date.available2026-04-22T12:08:28Z-
dc.date.issued2025-12-19-
dc.identifier.citationGARCIA, Lucas Ricardo Amato. Sustainable energy storage: a 60 v/2.5 kwh system powered by second-life electric vehicle batteries. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40207-
dc.description.abstractThis work presents the development and experimental validation of a second-life battery energy storage system (SLBESS) constructed from Renault Kangoo electric vehicle modules with approximately eight to ten years of prior operation. Motivated by the growing demand for sustainable and low-cost storage solutions, the study investigates the technical feasibility of repurposing these modules for stationary applications. The main objective was to characterize the electrochemical condition of the recovered cells and implement their integration into a 60 V, 40 A energy storage architecture. The methodology comprised State of Health (SoH) assessment, internal resistance evaluation through HPPC testing, the design of an electrical architecture incorporating an active protection strategy based on a BMS and pre-charge circuitry, and the construction of a mechanical enclosure with forced thermal management. Experimental results demonstrated consistent and reliable performance. Under controlled cycling, the system delivered an effective capacity of 46.1 Ah, a round-trip energy efficiency of 93.36%, and a coulombic efficiency of 99.84%. Thermal stability was maintained below 31°C during continuous discharge, and the protection logic responded correctly to induced fault conditions. These findings confirm the technical viability of the developed SLBESS and its potential applicability in low-voltage distribution networks, contributing to extended battery lifecycle utilization and supporting the transition toward more resilient and sustainable energy systems.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0pt_BR
dc.subjectBaterias elétricaspt_BR
dc.subjectEnergia - Armazenamentopt_BR
dc.subjectVeículos elétricospt_BR
dc.subjectElectric batteriespt_BR
dc.subjectEnergy storagept_BR
dc.subjectElectric vehiclespt_BR
dc.titleSustainable energy storage: a 60 v/2.5 kwh system powered by second-life electric vehicle batteriespt_BR
dc.title.alternativeArmazenamento de energia sustentável: um sistema de 60 v / 2,5 kwh alimentado por baterias de segunda vida de veículos elétricospt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação experimental de um sistema de armazenamento de energia de segunda-vida (SLBESS), construído a partir de módulos de baterias do veículo elétrico Renault Kangoo com aproximadamente oito a dez anos de operação prévia. Motivado pela crescente demanda por soluções sustentáveis e de baixo custo, o estudo investiga a viabilidade técnica de reutilização desses módulos em aplicações estacionárias. O objetivo principal consistiu na caracterização eletroquímica dos módulos recuperados e na implementação de sua integração em uma arquitetura de 60 V e 40 A. A metodologia compreendeu a avaliação do Estado de Saúde (SoH), a medição da resistência interna por meio de testes HPPC, o desenvolvimento de uma arquitetura elétrica com proteções ativas baseadas em BMSecircuito de pré-carga, e a construção de um conjunto mecânico com gerenciamento térmico forçado. Os resultados experimentais demonstraram desempenho consistente. Sob ciclos controlados, o sistema apresentou capacidade efetiva de 46,1 Ah, eficiência energética de ciclo completo de 93,36% e eficiência coulômbica de 99,84%. A estabilidade térmica foi mantida abaixo de 31°C durante descarga contínua, e a lógica de proteção respondeu adequadamente a condições de falha induzidas. Esses resultados confirmam a viabilidade técnica do SLBESS desenvolvido e sua aplicabilidade em redes de baixa tensão, contribuindo para a extensão do ciclo de vida das baterias de íons de lítio e para a transição para sistemas energéticos mais resilientes e sustentáveis.pt_BR
dc.degree.localPonta Grossapt_BR
dc.publisher.localPonta Grossapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0009-2810-0162pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1918868670924388pt_BR
dc.contributor.advisor1Font, Carlos Henrique Illa-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8206-7617pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3453361830000042pt_BR
dc.contributor.referee1Font, Carlos Henrique Illa-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8206-7617pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3453361830000042pt_BR
dc.contributor.referee2Viglus, Francisco Jose-
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/5341003528786165pt_BR
dc.contributor.referee3Waltrich, Gierri-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-0968-8975pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/8439959137528373pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
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