Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması
Abstract
Bu çalışmada, lityum-iyon batarya paketlerinde yer alan bataryaların dengeli bir şekilde şarj edilebilmesine olanak sağlamak amacıyla pasif dengeleme tekniği kullanan bir batarya yönetim sistemi tasarlanmış ve performansı gerçek ortamda test edilmiştir. Tasarlanan batarya yönetim sisteminde ana ve uydu olmak üzere STM32F446 ve STM32F070 mikro denetleyicileri kullanılmıştır. Geliştirilen sistem sayesinde bataryaların gerilim ve sıcaklık değerleri ölçülerek, bataryaların aşırı şarj, derin deşarj ve yüksek sıcaklık gibi olumsuz durumlara maruz kalmasının önlenmesi hedeflenmiştir. Çalışmada test edilen batarya paketinde, 20 seri ve 11 paralel olmak üzere 32 Ah kapasiteye sahip olan lityum iyon bataryalar kullanılmıştır. Yapılan çalışmada mikro denetleyici üzerindeki analog dijital dönüştürücü (ADC) birimlerinin yetersiz kalmasından dolayı sistem üzerinden okunan tüm analog veriler çoklayıcı kullanılarak mikro denetleyiciye aktarılmıştır. Böylece pasif dengeleme akımı ile hücrelerin dengeli bir şekilde şarj ve deşarj işlemi gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan sistemin başarılı bir şekilde çalıştığı elde edilen deneysel sonuçlar ile kanıtlanmıştır.
Keywords
References
- S. Choudhury et al., A Supervisory State of Charge and State of Power Management Control Strategy among Hybrid Energy Storage Systems through Thermal Exchange Optimization Technique, IEEE Calcutta Conference (CALCON), Kolkata, India, pp. 323-327, (2020).
- T. Conway, A Simple Robust Active BMS for Lithium Ion Battery Stack, in IEEE Transactions on Power Electronics, doi: 10.1109/TPEL.2020.3024904, (2020).
- Eki̇ci̇ Y, Tan N, “Charge and discharge characteristics of different types of batteries on a hybrid electric vehicle model and selection of suitable battery type for electric vehicles,” International Journal of Automotive Science And Technology, 3(4): 62-70, (2019).
- Muratoglu Y, Alkaya A, Unscented Kalman Filter based State of Charge Estimation for the Equalization of Lithium-ion Batteries on Electrical Vehicles. Engineering Technology & Applied Science Research, 9(6), pp. 4876-4882, (2019).
- F. Zhu, G. Liu, C. Tao, K. Wang and K. Jiang, Battery management system for Li-ion battery, in The Journal of Engineering, 13(1437-1440), doi: 10.1049/joe.2017.0569, (2017).
- C. Duan et al.,A Solar Power-Assisted Battery Balancing System for Electric Vehicles, in IEEE Transactions on Transportation Electrification, 4(2), pp. 432-443, (2018), doi: 10.1109/TTE.2018.2817123.
- M. Daowd, N. Omar, P. Van Den Bossche and J. Van Mierlo, "Passive and active battery balancing comparison based on MATLAB simulation," IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, Chicago, IL, pp. 1-7, (2011).
- Amin, K. Ismail, A. Nugroho and S. Kaleg, Passive balancing battery management system using MOSFET internal resistance as balancing resistor," International Conference on Sustainable Energy Engineering and Application (ICSEEA), Jakarta, pp. 151-155, (2017).
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
March 25, 2021
Submission Date
October 15, 2020
Acceptance Date
January 26, 2021
Published in Issue
Year 2021 Volume: 9 Number: 1
APA
Kaysal, K., Hocaoğlu, F. O., & Kaysal, A. (2021). Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 9(1), 26-39. https://doi.org/10.29109/gujsc.811313
AMA
1.Kaysal K, Hocaoğlu FO, Kaysal A. Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması. GUJS Part C. 2021;9(1):26-39. doi:10.29109/gujsc.811313
Chicago
Kaysal, Kübra, Fatih Onur Hocaoğlu, and Ahmet Kaysal. 2021. “Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı Ve Deneysel Uygulaması”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji 9 (1): 26-39. https://doi.org/10.29109/gujsc.811313.
EndNote
Kaysal K, Hocaoğlu FO, Kaysal A (March 1, 2021) Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 9 1 26–39.
IEEE
[1]K. Kaysal, F. O. Hocaoğlu, and A. Kaysal, “Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması”, GUJS Part C, vol. 9, no. 1, pp. 26–39, Mar. 2021, doi: 10.29109/gujsc.811313.
ISNAD
Kaysal, Kübra - Hocaoğlu, Fatih Onur - Kaysal, Ahmet. “Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı Ve Deneysel Uygulaması”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 9/1 (March 1, 2021): 26-39. https://doi.org/10.29109/gujsc.811313.
JAMA
1.Kaysal K, Hocaoğlu FO, Kaysal A. Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması. GUJS Part C. 2021;9:26–39.
MLA
Kaysal, Kübra, et al. “Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı Ve Deneysel Uygulaması”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, vol. 9, no. 1, Mar. 2021, pp. 26-39, doi:10.29109/gujsc.811313.
Vancouver
1.Kübra Kaysal, Fatih Onur Hocaoğlu, Ahmet Kaysal. Pasif Batarya Yönetim Sisteminin ARM Tabanlı Mikroişlemciler Kullanılarak Tasarımı ve Deneysel Uygulaması. GUJS Part C. 2021 Mar. 1;9(1):26-39. doi:10.29109/gujsc.811313
Cited By
A Study in Enhancing Battery Management Systems for Diverse Battery Types
International Scientific and Vocational Studies Journal
https://doi.org/10.47897/bilmes.1385510Estimation of Discharge Energy of Lithium-ion Battery for Different Temperatures by FOX-Bidirectional Recurrent Neural Network Method
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
https://doi.org/10.29109/gujsc.1525754