Elektrikli taşıt araçlarında kullanılan lityum-iyon bataryaların modellenmesi ve benzetimi

Abstract

Bu tez çalışmasında li-iyon bataryanın modellenmesi ve modellenen sistem üzerinde benzetimlerin yapılarak, özellikle batarya yönetim sistemi ve özel olarak da dengeleme sistemi denetim stratejilerinin ortaya konması hedeflenmiştir. Bu doğrultuda öncelikle var olan farklı elektrikli araç mimarileri ve alt sistemleri incelenmiştir. Bu alt sistemlerden en önemlisi ve karmaşığı olan bataryaların, karakteristikleri ile ilgili daha detaylı bilgilere yer verilmiştir. Tez çalışmasına konu olan endüstriyel bir projede, enerji kaynağı olarak li-iyon batarya kullanılmıştır. Li-iyon bataryayı denetleyecek sistemin denetim stratejilerinin belirlenmesi ve dinamik davranışının kestirilebilmesi için gerekli olan matematiksel model tasarlanmıştır. Bu model kullanılarak benzetimler yapılmış, elde edilen çıktılar ile batarya hücresi dengeleme stratejisi geliştirilmiştir.

The objective of this thesis is to develop the battery management system control strategies, particularly cell balancing, by setting up a li-ion battery model and realizing several simulations on the model. In order to accomplish this objective different kind of electric vehicle architectures and their subsystems have been researched. The characteristics of the batteries are much more detailed because of their distinctive importance and complexity comparing to the other subsystems. The subject of this study is an industrial project whereas a li-ion battery has been chosen as the energy source. A mathematical model of the battery has been obtained to predict dynamic behavior of battery and to define the control strategies of battery management system. In conclusion, cell balancing strategies have been identified based on the simulation results gathered from this battery model.