Elektrikli Araçlar için Batarya Paketi ve Batarya Yönetim Sisteminin Gerçeklenmesi

Abstract

Batarya hücrelerinin paralel ya da seri olarak bağlanıp bir enerji kaynağı olarak kullanılabilmesi için Batarya Yönetim Sistemine gereksinim duyulmaktadır. Bir batarya şarj cihazı, bataryayı en iyi bir şekilde şarj edebilmek için bataryanın şarj durumu, sıcaklığı, gerilimi, akımı gibi bilgilere ihtiyaç duyar. Bir mikroişlemci ve çeşitli sensörlerden oluşan Batarya Yönetim Sistemi, araç üzerinde ve bataryanın yanında bulunur. Mikroişlemci bataryanın şarj algoritmasını içerir. Sensörler ise bataryanın gerilimi, akımı ve sıcaklığı gibi büyüklükleri ölçerler. Mikroişlemci, sensörlerden aldığı bilgiler doğrultusunda istenen şarj akımını bataryaya sağlar. Batarya Yönetim Sistemi, şarj sırasında oluşabilecek batarya içi veya batarya dışı hatalara karşı da koruma sağlar. Bir hata oluştuğunda hatanın tipini belirler ve gerekirse şarjı durdurur. Batarya Yönetim Sistemi, aynı zamanda batarya şarj durumunu en iyi şekilde belirleyerek bataryanın aşırı şarj ve deşarj olmasını engeller. Lityum bazlı batarya sisteminde hücreler arası dengeleme büyük önem arz etmektedir. Bataryalar şarj ve deşarj edildikçe kapasiteleri azalır. Dengeleme olmadan yapılan şarj ve deşarjların gerçekleşmesi sonucunda bataryalar standart kullanım ömürlerini tamamlayamadan bozulur ve hızlı bir şekilde devre dışı kalırlar. Bataryaların etkin ve verimli bir şekilde kullanılabilmesi için ayrıca batarya paketlenmesi de çok büyük önem arz etmektedir. Batarya paketini oluşturan koruma kabı bataryaları tümüyle çevrelemeli ve yalıtkan (akü kutuplarıyla iletken bölümlerin kısa devre yapmasını önleyecek biçimde), mekanik darbelere ve yangına karşı dayanıklı ve batarya sıvısının sızmasını önleyecek bir malzemeden yapılmalıdır. Bu çalışmada bu olumsuzlukları önleyebilmek için yaygın olarak kullanılan pasif dengeleme yöntemi ile bir Batarya Yönetim Sistemi ve güvenli çalışma koşullarına uygun bir Batarya Paketi tasarımı ile üretimi üzerinde durulacaktır.