Elektrikli Araçlar için Batarya Paketi ve Batarya Yönetim Sisteminin Gerçeklenmesi


AKGÜNDOĞDU A. , TİRYAKİ H. , KARADENİZ O., ERDOĞAN G., ŞAHİN U., YILMAZ M. Y. , ...Daha Fazla

World Electro Mobility Conference (WELMO’17), İzmir, Türkiye, 4 - 05 May 2017, cilt.1, no.1, ss.56-62

  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: İzmir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.56-62

Özet

Batarya hücrelerinin paralel ya da seri olarak bağlanıp bir enerji kaynağı olarak kullanılabilmesi için Batarya Yönetim Sistemine gereksinim duyulmaktadır. Bir batarya şarj cihazı, bataryayı en iyi bir şekilde şarj edebilmek için bataryanın şarj durumu, sıcaklığı, gerilimi, akımı gibi bilgilere ihtiyaç duyar. Bir mikroişlemci ve çeşitli sensörlerden oluşan Batarya Yönetim Sistemi, araç üzerinde ve bataryanın yanında bulunur. Mikroişlemci bataryanın şarj algoritmasını içerir. Sensörler ise bataryanın gerilimi, akımı ve sıcaklığı gibi büyüklükleri ölçerler. Mikroişlemci, sensörlerden aldığı bilgiler doğrultusunda istenen şarj akımını bataryaya sağlar. Batarya Yönetim Sistemi, şarj sırasında oluşabilecek batarya içi veya batarya dışı hatalara karşı da koruma sağlar. Bir hata oluştuğunda hatanın tipini belirler ve gerekirse şarjı durdurur. Batarya Yönetim Sistemi, aynı zamanda batarya şarj durumunu en iyi şekilde belirleyerek bataryanın aşırı şarj ve deşarj olmasını engeller. Lityum bazlı batarya sisteminde hücreler arası dengeleme büyük önem arz etmektedir. Bataryalar şarj ve deşarj edildikçe kapasiteleri azalır. Dengeleme olmadan yapılan şarj ve deşarjların gerçekleşmesi sonucunda bataryalar standart kullanım ömürlerini tamamlayamadan bozulur ve hızlı bir şekilde devre dışı kalırlar. Bataryaların etkin ve verimli bir şekilde kullanılabilmesi için ayrıca batarya paketlenmesi de çok büyük önem arz etmektedir. Batarya paketini oluşturan koruma kabı bataryaları tümüyle çevrelemeli ve yalıtkan (akü kutuplarıyla iletken bölümlerin kısa devre yapmasını önleyecek biçimde), mekanik darbelere ve yangına karşı dayanıklı ve batarya sıvısının sızmasını önleyecek bir malzemeden yapılmalıdır. Bu çalışmada bu olumsuzlukları önleyebilmek için yaygın olarak kullanılan pasif dengeleme yöntemi ile bir Batarya Yönetim Sistemi ve güvenli çalışma koşullarına uygun bir Batarya Paketi tasarımı ile üretimi üzerinde durulacaktır.

There is a need for a battery management system so that the battery cells can be connected in parallel or in series and used as an energy source. A battery charger needs information such as the charge state, temperature, voltage, current of the battery to charge the battery in the best possible way. A battery management system consisting of a microprocessor and various sensors is located on the vehicle and next to the battery. The microprocessor includes the charging algorithm of the battery. Sensors measure the magnitude of the battery's voltage, current, and temperature. The microprocessor provides the battery with the desired charging current in the direction of the information it receives from the sensors. The battery management system also provides protection against in-battery or non-battery faults that can occur during charging. When an error occurs, it specifies the type of error and stops charging if necessary. At the same time, battery management system optimizes battery charge status, preventing the battery from overcharging and discharging. Balancing between cells in the lithium-based battery system is of great importance. The capacities are reduced as the batteries are charged and discharged. As a result of unbalanced charging and discharging, the batteries degrade and quickly become inactive before they reach their standard service life. Battery packaging is also very important for the efficient and efficient use of batteries. The protective housing coils that make up the battery pack must be made entirely of a material that is both circumscribed and insulated (to prevent shorting the conductive parts with battery poles), mechanically punctured and fire resistant, and to prevent leakage of the battery fluid. In this study, we will focus on a battery management system with passive balancing which is widely used to prevent these problems, and a battery pack design and production that is suitable for safe working conditions.