Systém správy Li-Ion baterií - BMS

Abstract

Tato práce se zabývá systémem správy článků pro Li-Ion baterie neboli BMS pro využití v prototypových elektrických vozidlech. Systém je navržen tak, aby byl schopen vyrovnávat hladiny napětí článků, což prodlužuje jejich životnost. Díky tomuto systému je také možné vyhnout se nechtěným vedlejším účinkům. Těmi jsou například snížení kapacity článků nebo jejich destrukce. Počet článků baterie, které je systém schopen spravovat je variabilní. Celé zařízení je založeno na SPI a UART komunikaci, přičemž jsou hodnoty napětí zobrazovány v grafické i číselné podobě v uživatelském rozhraní. První polovina práce se zabývá především rozdělením elektrochemických zdrojů (převážně akumulátorů) a shrnutím jejich vlastností nebo například nabíjením a vybíjením konkrétních typů akumulátorů. V další části je popsán princip BMS, jeho účel a veličiny, které lze s pomocí BMS získat. Poté je výčtem uvedeno několik možných variant BMS dostupných na trhu a kritéria, podle kterých je vybrána použitá varianta v této práci. Ve druhé polovině práce je popsáno zapojení a jednotlivé části zařízení BMS spolu s některými důležitými částmi obvodu měřícího modulu, jako je například A/D převodník, sériová komunikace a další. V poslední části práce je rozepsáno programové řešení měření článků spolu s jejich balancováním.