Yeniden doldurulabilir ikincil bataryalar; cep telefonu, dizüstü bilgisayar gibi elektronik cihazlarýn, taþýnabilirlik ihtiyacýný karþýlamak amacýyla birincil bataryalarýn ekonomik ve uzun ömürlü alternatifleri olarak piyasaya çýkmýþ olsa da günümüzde hava araçlarýndan otomobillere kadar her türlü elektrikle çalýþan sisteme güç vermektedir. Yeniden doldurulabilir bataryalarý güvenli ve verimli olarak kullanmak amacýyla durumunu anlýk olarak izleyen ve kontrol edebilen batarya yönetim sistemleri görev yapmaktadýr.
Batarya yönetim sistemleri, sensörler vasýtasýyla yük altýndaki bir bataryanýn terminalinden akýmý ve gerilimi sürekli olarak ölçer. Bataryanýn deþarjý esnasýnda aþýrý boþalmasýný ve çok yüksek akým çekilmesini önleyerek güvenliði saðlamanýn yaný sýra bataryanýn anlýk kapasitesi, saðlýðý, kalan ömrü gibi durumlarýný hesaplanmak için tahmin algoritmalarý çalýþtýrýr. Tahmin edilmeye çalýþýlan batarya durumlarý içerisinde, batarya kapasitesi (SOC-State of charge), bataryayý kullanan aracýn görevine baþlamadan önce uygun planlamayý yapabilmesi ve görev esnasýnda uygun stratejiyi belirleyebilmesi için kritik bir parametre olarak ön plana çýkmaktadýr. Batarya kapasitesini hesaplamak için literatürde; coulomb sayacý, açýk devre gerilim tahmini, elektrokimyasal empedans spektroskopi, elektriksel eþdeðer devre modelleri, elektrokimyasal hücre modelleri, uyarlamalý filtre temelli kestirim ya da yapay zeka temelli tahmin yöntemleri bulunmaktadýr.
Bu çalýþma kapsamýnda, kestiricinin donanýmý ve gerçek zamanlý yazýlýmý hazýrlanarak, sabit kanatlý elektrik motor tahrikli insansýz hava aracý üzerinde denenmiþtir. Tahmin algoritmasýnýn gerçek zamanlý olarak bir mikro denetleyici üzerinde koþmasý sebebiyle, önerilen tahmin yöntemlerinden, doðruluk hassasiyet ve karmaþýklýk takasý göz önünde bulundurularak, geniþletilmiþ kalman filtresi uygulanmýþtýr. Batarya model parametrelerinin ölçülmesi ve test edilmesi amacýyla laboratuvar ortamý kurulmuþ ve benzetim çalýþmalarý yapýlmýþtýr. Hava aracý üzerinde bulunan batarya kestirici donanýmýnýn çýktýlarý ile benzetim sonuçlarý karþýlaþtýrýlarak, sonuçlarý gösterilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Yeniden doldurulabilir bataryalar, Ýkincil bataryalar, Batarya kapasitesi tahmini, Kalman filtresi
|