Neste contexto, os sistemas de armazenamento de energia em baterias, designados pela sigla BESS (Battery Energy Storage System), assumem um papel estratégico na engenharia eletrotécnica contemporânea. Um BESS é constituído por módulos de baterias, sistema de conversão de potência (PCS), sistema de gestão de baterias (BMS), dispositivos de proteção, supervisão e uma infraestrutura mecânica de integração. A fiabilidade global não depende apenas da tecnologia das células eletroquímicas, mas também da arquitetura física que aloja, protege e interliga os subsistemas eletrónicos e de potência. Soluções modulares de encapsulamento eletrónico contribuem para assegurar robustez estrutural, desempenho térmico, compatibilidade eletromagnética e escalabilidade operacional.

Do ponto de vista funcional, o BESS atua como elemento de compensação dinâmica entre geração e consumo. Em períodos de excedente energético, a energia é convertida e armazenada. Em momentos de défice ou instabilidade, é devolvida à rede através de inversores bidirecionais. Esta operação exige controlo rigoroso de tensão, corrente e frequência, bem como elevada capacidade de resposta a fenómenos transitórios. A arquitetura típica inclui racks de baterias, módulos conversores AC/DC e DC/AC, barramentos de potência, sensores térmicos e sistemas de comunicação industrial. A integração física destes componentes requer estruturas normalizadas, frequentemente baseadas no formato de 19’’ ou em arquiteturas modulares industriais, facilitando a manutenção, a substituição de módulos e a expansão futura.

A engenharia mecânica aplicada ao BESS deve considerar vibrações, dilatações térmicas, distribuição de massa e proteção contra agentes ambientais. Em aplicações no exterior, como centrais solares, parques eólicos ou subestações, os sistemas são instalados em armários ou contentores com elevado grau de proteção. Internamente, a estrutura deve garantir fixação estável dos módulos de potência, evitando esforços mecânicos excessivos sobre placas eletrónicas e ligações de elevada corrente. Trilhos de guia, subracks metálicos e painéis estruturais proporcionam alinhamento preciso e distribuição uniforme de carga, reduzindo a probabilidade de falhas ao longo do ciclo de vida do equipamento.

A gestão térmica constitui um dos principais desafios técnicos. As baterias de iões de lítio, amplamente utilizadas devido à sua elevada densidade energética, apresentam sensibilidade a variações de temperatura. O aumento térmico excessivo acelera processos de degradação química e pode originar eventos críticos. Assim, a infraestrutura física deve permitir circulação de ar otimizada ou integração com sistemas de arrefecimento líquido. A modelação por dinâmica de fluidos computacional possibilita a avaliação de gradientes térmicos e a identificação de pontos de aquecimento localizados. Estruturas metálicas com boa condutividade térmica, associadas a ventilação forçada redundante, contribuem para manter as temperaturas dentro de limites operacionais seguros.

A compatibilidade eletromagnética é igualmente determinante. Conversores de potência operam com comutação em alta frequência, gerando ruído eletromagnético conduzido e irradiado. O encapsulamento metálico adequado funciona como blindagem, reduzindo interferências externas e emissões indesejadas. A continuidade elétrica entre painéis, trilhos e estrutura principal assegura baixa impedância de ligação à terra. Projetos modulares metálicos favorecem a conformidade com normas internacionais e aumentam a imunidade do sistema em ambientes industriais exigentes.

A arquitetura elétrica de um BESS envolve múltiplos níveis de tensão. A associação em série e em paralelo de módulos pode resultar em barramentos de centenas ou milhares de volts. A infraestrutura mecânica deve garantir distâncias de isolamento adequadas e segregação física entre compartimentos de potência e compartimentos de controlo. Esta compartimentação melhora a segurança, reduz riscos de arco elétrico e facilita intervenções técnicas sem necessidade de desligamento integral do sistema.

O sistema de gestão de baterias desempenha uma função central na operação segura do BESS. Monitoriza a tensão individual das células, a temperatura, o estado de carga e o estado de saúde, executando ainda estratégias de balanceamento. A sua integração física requer proteção contra vibrações, interferências eletromagnéticas e variações ambientais. Estruturas normalizadas permitem a instalação organizada das placas de controlo em subracks dedicados, assegurando rastreabilidade, ventilação adequada e melhor gestão de cablagem. Uma organização interna eficiente reduz indutâncias parasitas e melhora a integridade de sinal nos protocolos de comunicação industrial.

SAE – Sistemas de Automação e Energia, Ltd
Tel.: +351 224 956 496 · Fax: +351 224 956 496
comercial@novasae.com · www.novasae.com

Para ler o artigo completo faça a subscrição da revista e obtenha gratuitamente o link de download da revista “o electricista” nº95. Pode também solicitar apenas este artigo através do email: a.pereira@cie-comunicacao.pt

Outros artigos relacionados

• Artigo “Armazenamento de energia” da edição 84 da revista “o electricista”;
• Artigo “Armazenamento de energia eléctrica – 3.ª Parte” da edição 58 da revista “o electricista”;
• Dossier “Manutenção de instalações elétricas e armazenamento de energia” da edição 59 da revista “o electricista”;