Gerçek zamanlı batarya yönetim sistemi tasarımı

Abstract

Son yıllarda elektrikli araçların artışıyla birlikte önemi daha da artan batarya yönetim sistemleri üzerine çalışmalar hız kazanmıştır. Elektronik sistemlerin enerji ihtiyacını şehir şebekelerinden bağımsız olarak sağlayabilmesi için kullanılan şarj edilebilir bataryalar; günümüzde mobil araçlar, elektronik cihazlar ve harici güç kaynakları gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Batarya ömrünün korunması, hücre sağlığı ve batarya güvenliğinin sağlanması için şarj ve deşarj esnasında batarya hücrelerinin takip edilmesi gerekmektedir. Bunun için geliştirilen batarya yönetim sistemi bataryaların izlenmesi, yönetilmesi ve güvenli bir şekilde çalışması için gerekli tüm bileşenlerin, yazılım ve donanım düzeyinde entegrasyonunu içerir. Bu tür bir sistemin tasarımı, bataryaların enerji verimliliğini artırmaya, ömrünü uzatmaya ve güvenliğini sağlamaya yönelik kritik bir işlevi yerine getirir. Batarya yönetim sistemi tasarımı için ise bataryanın doğru şarj ve deşarj yönetimi, sıcaklık izleme, aşırı şarj veya aşırı deşarjı önleme, batarya ömrünü artırma gibi hedefler netleştirilmelidir. Gerçek zamanlı olabilmesi için, bataryanın durumunun sürekli olarak izlenmesi gerektiği için, sistemin hızlı tepki vermesi ve düşük gecikmeli çalışması gereklidir. Bu bilgiler ışığında ihtiyaç duyulan donanım tasarımı bileşenleri ve yazılım tasarımı ile gerçek zamanlı batarya yönetim sistemi tasarımı gerçekleştirilmiştir.

In recent years, with the increase in electric vehicles, studies on battery management systems have accelerated. Rechargeable batteries, which are used to independently supply energy to electronic systems without relying on the city grid, are now widely used in various fields such as mobile vehicles, electronic devices, and external power sources. To maintain battery life, ensure cell health, and guarantee battery safety, it is essential to monitor the battery cells during charging and discharging. The developed battery management system includes all the necessary components, software, and hardware integration for monitoring, managing, and ensuring the safe operation of the batteries. The design of such a system plays a critical role in enhancing energy efficiency, extending battery life, and ensuring safety. For the battery management system design, objectives such as correct charging and discharging management, temperature monitoring, preventing overcharging or deep discharge, and extending battery life must be clearly defined. To be real-time, the battery's status must be continuously monitored, and the system should respond quickly and operate with low latency. Based on this information, the hardware design components and software design were carried out to create a real-time battery management system.