ENG--A thesis for Electrical and Electronics Engineering
Batteries are packages that contain and use multiple cells. However, not all cells that make up the battery can charge and discharge equally, and this imbalance leads to a loss of efficiency in the battery. Even if they were produced on the same date, in the same factory, with the same method, for example, one of them is consumed by 40% while the other is consumed by 50%. At this point, battery management systems (BMS) are gaining importance. BMS, which is divided into two main headings as active and passive methods, is the focus of this paper. Both active and passive cell balancing are effective ways to improve system health by monitoring and matching the state of charge (SoC) of each cell. Active cell balancing redistributes the charge during the charge and discharge cycle, unlike passive cell balancing, which simply distributes the charge during the charge cycle. Thus, active cell balancing increases system uptime and can improve charging efficiency. At the same time, it is a method that is more reliable, avoids energy wastage as it sends excess energy to the low-energy cell, and has a faster balancing speed. Active balancing creates a more complex, larger carbon footprint and passive balancing is more cost-effective. Therefore, passive balancing is more preferred in the sector. However, active balancing is more suitable for high-voltage applications and electric vehicle technologies. Considering the disadvantages of active balancing, the main objectives are to develop this method, to provide know-how for the sector, and to increase energy efficiency in many popular areas of technology. Keywords: Active battery management system, battery efficiency, state of charge, Arduino
TR---Elektrik-elektronik müühendisliği bölümü için bitirme tezi/projesi
Bataryalar, birden fazla hücre içeren ve kullanan paketlerdir. Ancak, bataryanın oluşturan tüm hücrelerin eşit şekilde şarj olup boşalması mümkün olmayabilir ve bu dengesizlik bataryanın verimliliğinin azalmasına neden olur. Örneğin, aynı tarihte, aynı fabrikada, aynı yöntemle üretildiği halde biri %40, diğeri ise %50 oranında tükenmiş olabilir. Bu noktada, batarya yönetim sistemleri (BYS) önem kazanmaktadır. Bu makalenin odak noktası, aktif ve pasif yöntemler olmak üzere iki ana başlık altında incelenen BYS'dir. Aktif ve pasif hücre dengeleme, her hücrenin şarj durumunu izleyerek eşleştirmeyi sağlayarak sistem sağlığını iyileştirmenin etkili yollarıdır. Aktif hücre dengeleme, sadece şarj döngüsü sırasında değil, şarj ve deşarj döngüsü boyunca da şarjı yeniden dağıtırken, pasif hücre dengeleme sadece şarj döngüsü sırasında şarjı eşit şekilde dağıtır. Bu şekilde, aktif hücre dengeleme sistem süresini artırır, şarj verimliliğini iyileştirebilir ve aynı zamanda fazla enerjiyi düşük enerjili hücreye ileterek enerji israfını önler ve daha hızlı dengeleme hızı sağlar. Aktif dengeleme daha karmaşık bir yapıya ve daha büyük bir karbon ayak izine sahiptir, pasif dengeleme ise maliyet açısından daha etkilidir. Bu nedenle, sektörde pasif dengeleme daha tercih edilen bir yöntemdir. Ancak, aktif dengeleme yüksek gerilim uygulamaları ve elektrikli araç teknolojileri için daha uygundur. Aktif dengelemenin dezavantajları göz önüne alındığında, bu yöntemi geliştirmek, sektöre bilgi sağlamak ve birçok popüler teknoloji alanında enerji verimliliğini artırmak ana hedeflerdir. Anahtar Kelimeler: Aktif batarya yönetim sistemi, batarya verimliliği, şarj durumu, Arduino