Vývoj elektroniky pro balancování vyřazených bateriových článků

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem, realizací a experimentálním ověřením elektronického balancéru pro vyřazené lithium-iontové články. Na základě rešerše existujících přístupů a specifických požadavků byla zvolena vhodná koncepce. Hlavním cílem bylo navrhnout modulární zařízení využívající pasivní metodu balancování s přeměnou přebytečné elektrické energie na teplo. Tento návrh byl následně realizován pomocí ručního osazení desek plošných spojů vyrobených na zakázku. Funkčnost řešení byla ověřena experimentálním testováním na laboratorní bateriové sestavě. Výsledky prokázaly funkčnost navrženého řešení, přičemž hlavním přínosem je vysoký balanční proud (vzhledem k zvolené metodě balancování), otevřená architektura, vysoká bezpečnost a modularita umožňující snadnou integraci a řízení prostřednictvím sběrnice CAN.

The objective of this master’s thesis is the design, implementation, and experimental verification of an electronic balancer for retired lithium-ion cells. Based on a review of existing approaches and specific requirements, an appropriate concept was selected. The main goal was to design a modular device utilizing passive balancing with dissipation of excess electrical energy as heat. The proposed solution was implemented using custom-designed printed circuit boards assembled manually. The functionality of the system was verified through experimental testing on a laboratory battery setup. The results confirmed the proper operation of the designed solution, with its main advantages being a high balancing current (with respect to the chosen balancing method), an open architecture, a high level of safety and modularity enabling easy integration and control via a CAN bus.