Aktif ve pasif dengeleme yapabilen çoklu kurşun asit batarya yönetim sistemi tasarımı
Multiple lead acid battery management system design, capable of active and passive balancing
- Tez No: 772112
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN OKTAY ALTUN, PROF. DR. SİNAN KIVRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: KTO Karatay Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Günümüzde enerji depolama sistemlerine çokça ihtiyaç duyulmaktadır. Kurşun asit batarya paketleri uygun kullanım koşulları nedeni ile enerji depolama sistemlerinde sıkça kullanılmaktadır. Her batarya paketinde olduğu gibi kurşun asit bataryaların şarjları esnasında bazı problemler yaşanmaktadır. Seri paralel bağlı kurşun asit batarya paketleri şarj olduktan sonra hücre gerilimleri eşit kalmamaktadır. Dengesizlik bazı hücrelerin aşırı şarj olmasına sebep olurken bazı bataryaların tam şarj olmasına mani olmaktadır. Batarya paketlerinin şarjlarında oluşan bu problemler akü ömürlerini ve performanslarını büyük ölçüde etkilemektedir. Yapılan araştırmalar dengeleme sistemi olmayan batarya paketi ömürlerinin neredeyse yarı yarıya kısalabileceğini göstermektedir. Şarj cihazları bu problemleri fark edemedikleri için dengeleme, koruma ve takip devreleri tasarlanmıştır. Bu tasarımlara batarya yönetim sistemi (BMS) denilmektedir. Bu tezde 12V 4 adet seri bağlı kurşun asit bataryalar için hem aktif hem pasif dengeleme metodu uygulanmıştır. Kullanılan aktif dengeleme sisteminin görevi, şarj olurken SOC değeri ortalamanın altında kalan hücrelere batarya paketinden enerji transferini sağlamaktır. Bu enerji transferi sayesinde batarya paketi sürekli dengede kalır. Yapılan deneylerde sistemin 120 dakika içerisinde dengeleme işlemini gerçekleştirdiği görülmektedir. Pasif dengeleme sisteminin görevi bataryaların şarjı esnasında aşırı gerilime ulaşması durumunda şönt direnç kullanarak fazla enerjiyi ısıya dönüştürmektir. 14.8V ve üzeri değere sahip gerilimler bataryaların normal çalışma aralığının dışındadır. Sistem sadece bu gerilimlerde devreye girmektedir. Pasif dengeleme, sisteme bağlı koruyucu görev için kullanılmaktadır. Yüksek gerilimlere ulaşmadan çalışmaması, diğer pasif dengeleme sistemlerinden daha verimli çalışmasına olanak sağlamaktadır. Ayrıca batarya sıcaklıklarının takibi için dijital sıcaklık sensörleri kullanılmıştır. Sistem bataryaların aşırı sıcaklıklara ulaşması durumunda aktif dengelemeyi durdurabilir, kullanıcıyı uyarabilir ve ek olarak şarj cihazını kapatabilir.
Özet (Çeviri)
Today, energy storage systems are needed a lot. Lead acid battery packs are frequently used in energy storage systems due to appropriate conditions of use. As in any battery package, there are some problems during the charging of lead acid batteries. The cell voltages are not equal after charging the series and parallel connected lead acid battery packages. The imbalance causes overcharge of some cells, while some batteries prevent full charge. These problems, which occur in the charging of battery packages, greatly affect the life and performance of the battery. Research shows that the battery package without a balancing system can be shortened by almost half. Charging devices cannot notice these problems. Therefore, protection and follow -up circuits are designed. These designs are called Battery Management System (BMS). In this thesis, both active and passive balancing methods were applied for 12V 4 series of lead acid batteries. The task of the active balancing system used is to provide energy transfer from the battery pack to the cells below the average of the SOC value. Thanks to this energy transfer, the battery pack remains constantly in balance. In the experiments, it is seen that the system performs the balancing process within 120 minutes. The task of the passive balancing system is to convert excess energy into heat by using shunt resistance if the batteries reach excessive voltage during charging. Voltages of 14.8V and above are outside the normal operating range of the batteries. The system is activated in these voltages. Passive balancing acts as a protective task connected to the system. The fact that it does not work without reaching high voltages allows it to work more efficiently than other passive balancing systems. In addition, digital temperature sensors were used to monitor battery temperatures. If the system reaches extreme temperatures, the system can stop active balancing, stimulate the user, and can in stop the charger.
Benzer Tezler
- Değişken üretim ve değişken talep koşullarında akıllı şebekelerde enerji dengeleme
Energy balancing in smard grids under varying generation and demand conditions
BARIŞ BAYKANT ALAGÖZ
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASIM KAYGUSUZ
- Aktif güç faktörü düzeltme devrelerinin incelenemesi ve bir uygulama devresinin gerçekleştirilmesi
Investigation of active power factor correction circuits, and design and implementation of an interleaved power factor correction circuit
AYHAN MERT KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL AKSOY
- Les Effets d'inflation sur les etats financiers des entreprises
Enflasyonun şirketlerin finansal yapılarına olan etkileri ve bunlardan arındırma yöntemleri
HASAN ÖZGÜR ULUDAĞ
- Batarya yönetim sistemleri için yeni bir hücre dengeleme sistemi tasarımı
Design of a new cell balancing system for battery management systems
DAVUT KOÇYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ENGİN AYTEN
