Návrh systému pro dohled a vyrovnávání dobíjení trakčního akumulátoru

Abstract

Richter, M.: Návrh systému pro dohled a vyrovnávání dobíjení trakčního akumulátoru Diplomová práce, Praha 2015

Tato práce si klade za cíl navrhnout systému pro dohled a vyrovnávání dobíjení trakčního akumulátoru(BMS) pro elementární skupinu článků. V úvodu práce naleznete stručný vysvětlení akronymu BMS, význam tohoto systému a popis možných aplikací. Dále v rámci teoretické části je uveden rozbor možných způsobů akumulace energie, výběr nejvhodnějšího a zdůvodnění této volby. Před detailnějším pohledem na BMS se ještě nachází hlubší popis Li-Ion akumulátorů s upozorněním na vlastnosti důležité pro systém zajišťující jejich správu. Posléze je nabídnut jednoduchý fyzikální model vozidla, jenž společně se simulací chování baterie a parametrech trati, tvoří základ pro odhad velikosti baterie elektrobusu. Další části se věnují nejprve obecným aspektům BMSky a později jejímu návrhu. Koncept začíná blokovou strukturou s popisem jednotlivých částí a končí hlavním bodem práce, tj. balancérem. Podrobněji se věnuji právě nejdůležitější části systému pro vyrovnávání napětí článků, kterou tvoří DC/DC měnič. Zvolený typ měniče (FLYBACK) si před výrobou vyžádal výpočet parametrů a simulaci funkce. Pro ověření návrhu též posloužila dvojice realizovaných měničů a malé měřící NMC články. Naposledy závěr upravuje návrh na základě měření a poskytuje inspiraci ke zdokonalení balancéru.

Richter, M.: Design of the System for Monitoring and Ballancing of Charging of the Traction Battery Master´s thesis, Prague 2015

This paper aims to propose a system for monitoring and balancing of charging the traction battery (BMS) and test it for a small group of secondary cells. The introduction is a brief explanation of the acronym BMS, the importance of this system and a description of possible applications. Furthermore the theoretical part contains an analysis of possible ways of energy storage, how to choose the most suitable one of them and justification of the choice. Before a more detailed look at BMS the paper offers deeper description of the Li-Ion battery properties, which are a very important aspect for BMS. Afterwards the paper offers a simple physical model of a vehicle that together with simulation of the battery behavior and road conditions represent the core for estimate the size of electrobus battery. Moreover the paper concentrates on the general aspects of the BMS and its possible design. The concept begins with a block structure with a description of its individual parts and ends with the main part of the thesis, a balancer. The thesis also puts special detail on the most important parts of the system for voltage cells equalization which consists of DC/DC converter. The chosen converter - FLYBACK demanded a series of calculations and simulation of the function before its creation. For the verification of the proposal was also used a pair of realized converter and small measuring NMC cells. The conclusion adjusts the proposal based on the measurement and provides inspiration for improvement of the balancer.