Podrobno

Večnamenski sistem za meritve in prerazporejanje naboja v baterijskih paketih
ID STRMŠNIK, SIMON (Avtor), ID Drobnič, Klemen (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (31,38 MB)
MD5: 636F594763BE40F44445D1335561ED90

Izvleček
Magistrsko delo obravnava problematiko merjenja in izenačevanja napetosti v litij-ionskih baterijskih paketih, ki so pomembna tehnologija pri sodobnem shranjevanju energije. Z večanjem števila zaporedno vezanih celic narašča kompleksnost zagotavljanja varnega in učinkovitega delovanja, saj razlike med celicami povzročajo napetostno neenakomernost, zmanjšujejo kapaciteto, pospešujejo staranje in povečujejo varnostna tveganja. V okviru dela je bil razvit večnamenski merilni sistem, ki omogoča nadzorovan tok polnjenja in praznjenja ter hkratno spremljanje napetosti posameznih celic, pri čemer zagotavlja neodvisen dostop do celic brez razdiranja paketa. Predstavljene so prednosti in omejitve pasivnih ter aktivnih metod izenačevanja: prve so enostavne in cenovno ugodne, vendar energijsko neučinkovite, medtem ko aktivne omogočajo prerazporejanje naboja z bistveno manjšimi izgubami in dodatnimi funkcionalnostmi. Kot praktična rešitev je bil zasnovan aktivni sistem prerazporejanja naboja na osnovi pretvornikov buck–boost, dopolnjen z inovativnim mehanskim vrtljivim stikalom, ki zmanjšuje število potrebnih pretvornikov in ne porablja energije v mirovanju. Rezultati potrjujejo, da je mogoče z enostavnimi, a premišljenimi rešitvami zasnovati učinkovit sistem za merjenje, zaznavanje napak in izenačevanje celic. Tak sistem hkrati odpira priložnosti za nadaljnji razvoj, kot so razširitev na večje število celic, razvoj regenerativnih pretvornikov ter izboljšave učinkovitosti in zanesljivosti. Delo ponuja celovit vpogled v področje upravljanja baterijskih paketov in predstavlja prispevek k razvoju tako laboratorijskih kot industrijskih aplikacij.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:litij-ionska baterija, baterijski paket, DC/DC pretvornik, stanje napolnjenosti (SOC), pasivno izenačevanje, aktivno izenačevanje, prerazporejanje naboja, vrtljivo stikalo, večnamenskost, meritve napetosti
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-174178 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:258017283 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:29.09.2025
Število ogledov:296
Število prenosov:186
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Multi-purpose System for Measurements and Charge Redistribution in Battery Packs
Izvleček:
This master’s thesis addresses the challenges of voltage measurement and balancing in lithium-ion battery packs, a key technology in modern energy storage. As the number of series-connected cells increases, ensuring safe and efficient operation becomes increasingly complex, since cell-to-cell variations lead to voltage imbalance, reduced capacity, accelerated aging, and heightened safety risks. A multifunctional measurement system was developed, enabling controlled charge and discharge currents as well as simultaneous monitoring of individual cell voltages, while providing independent access to each cell without disassembling the pack. The advantages and limitations of passive and active balancing methods are presented: the former are simple and cost-effective but energetically inefficient, whereas the latter enable charge redistribution with significantly lower losses and added functionalities. As a practical solution, an active charge redistribution system based on buck–boost converters was designed, complemented by an innovative mechanical rotary switch that reduces the number of required converters and consumes no energy in standby. The results confirm that efficient systems for measurement, fault detection, and cell balancing can be achieved with simple yet well-designed solutions. Such systems also open opportunities for further development, including scaling to larger numbers of cells, designing regenerative converters, and improving overall efficiency and reliability. The thesis provides a comprehensive insight into battery pack management and contributes to the advancement of both laboratory and industrial applications.

Ključne besede:lithium-ion battery, battery pack, DC/DC converter, state of charge (SOC), passive balancing, active balancing, charge redistribution, rotary switch, multifunctionality, voltage measurements

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj