Günümüzde, küresel sorunların artması ve fosil yakıt kaynaklarının azalmasından dolayı elektrikli araçlara olan önem giderek artmaktadır. Elektrik araçların içten yanmalı motora sahip araçlara oranla daha çevreci olması elektrikli araçları ilgi odağı haline getirmektedir. Bu sebeplerden dolayı elektrikli araç teknolojisi hızlı bir şekilde gelişmektedir. Elektrikli araçlardaki en önemli bölümlerden biri araçların batarya paketleri olup enerjilerini bağlı oldukları batarya paketlerinden alırlar. Batarya paketleri çok sayıda birbirinden bağımsız batarya hücresinin bir araya gelmesi ile oluşturulmaktadır. İyi yönetilmeyen bir batarya paketi pil hücrelerin yapısında fiziksel bozulmalar, kimyasal sızıntılar ve alevlenme gibi sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Bu gibi tehlikeli durumların önüne geçilmesi amacıyla batarya paketi için Batarya Yönetim Sistemi (BYS) kullanılmalıdır. BYS, bataryaların daha güvenli ve verimli çalışması için kullanılan donanım ve yazılım sisteminin bütünüdür.
Bu çalışmada, lityum iyon bataryalar için merkezi kontrolcü topolojisine sahip bir BYS tasarımı ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Mikro denetleyici tabanlı BYS ile batarya hücrelerinin gerilimi, sıcaklık ve akım gibi önemli verilerini anlık olarak izlenip kaydedilmektedir. Batarya hücreleri arasında oluşan gerilim farklarının giderilmesi için anahtarlamalı direnç topolojisine sahip pasif dengeleme yapılmaktadır. BYS içerisinde bulunan MOSFET ve sabit dirençler ile bataryada oluşan gerilim dengesizliklerini şarj esnasında dengelenir. Ayrıca tasarlanan BYS aşırı şarj ve deşarj koruması da içermektedir. BYS’nin araç içerisindeki diğer elektronik birimler ile haberleşmesinde CAN protokolü, verilerin anlık olarak izlenebilip görüntüleme ekranına aktarılmasında ise UART protokolünü kullanmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Lityum İyon Pil, Batarya Yönetim Sistemi, Elektrikli Araç, Merkezi Kontrolcü, Pasif Dengeleme
|
