Design and Application of Smart Rectifier for Traction Type Batteries / Traksiyoner Tipi Aküler İçin Akıllı Redresör Tasarımı ve Uygulaması

Öz

Design and Application of Smart Rectifier for Traction Type Batteries

Traction type batteries are commonly used for forklifts, pallet stackers, conveyors etc. This paper presents a smart charger design for traction batteries. The design criteria is limited with 2.7 V and 5 A so as to charge a single battery cell. However, the design limits can be expanded according to battery capacity and voltage. Firstly, electronic power card has been designed and simulated. Additionally, electronic control card developed. It analyses the measured signals which are current, voltage and temperature. According to the result of the analyzed signals the electronic power card is controlled by digital potentiometer. Then, the simulation results are performed for the selected electronic components, and finally the PCB card has been fabricated. The designed system is tested with an industrial traction battery cell. Furthermore, all the data on the PCB is monitored via MATLAB GUI. The presented system differs from commonly used chargers with regard to software and hardware design.

Traksiyoner Tipi Aküler İçin Akıllı Redresör Tasarımı ve Uygulaması

Traksiyoner tipi aküler genellikle endüstride forklift gibi mobil ağır iş makinelerinde kullanılmaktadır. Bu çalışmadaki temel hedef, traksiyoner akülere yönelik akıllı bir redresör tasarımıdır. Bu amaçla, traksiyoner aküye ait bir hücrenin şarj edilebilmesi için 2.7 V ve 5 A limitlerine uygun bir redresör tasarlanmıştır. Aküdeki bir hücrenin şarjı esas alınarak yapılan bu çalışma tüm aküye uygun bir redresör tasarım sürecinin temelini oluşturmaktadır. Ana kart ve güç kartına ilişkin elektronik tasarım devresi gerçekleştirilmiş ve simülasyon ortamında performans testleri incelenmiştir. Daha sonra ise sırasıyla PCB kart tasarımı ve komponent montaj işlemleri ile donanım ve yazılımın doğrulama testleri yapılmıştır. Bu tasarımda aküye ilişkin akım-gerilim-sıcaklık parametreleri MATLAB programında tasarlanan bir GUI üzerinden analiz edilmiştir. Tasarlanan sistem, donanım ve yazılım geliştirme bakımından günümüzde yaygın olarak kullanılan redresörlerden şarj karakteristiği yönünden farklılık göstermektedir. 

Anahtar Kelimeler

• Industrial battery, battery charge characterictic, traction battery, charger / Endüstriyel akü, akü şarj karakteristiği, traksiyoner akü, redresör