Informační displej pro BMS

Abstract

Tato diplomová práce reaguje na rostoucí nároky na diagnostiku v moderních bateriových systémech společnosti MGM Compro, s.r.o. Současný stav vizualizace v podobě LED bargrafů vykazuje značný informační deficit, což znemožňuje detailní monitoring fyzikálních veličin přímo v terénu bez externího vybavení. Cílem práce je proto navrhnout a realizovat autonomní informační displej, který umožní plynulé sledování stavu článků a historie provozu. Navržené řešení využívá mikrokontrolér STM32U5 s GPU akcelerací a 3,5" IPS panel s optickým laminováním pro zajištění čitelnosti na slunci. Pro napájení byl navržen synchronní buck měnič s MAX17761 pokrývající napěťový rozsah 10 V až 68 V. Správnost teoretického návrhu napájecí kaskády a výpočtů stability byla prakticky ověřena laboratorním měřením, které potvrdilo snížení zvlnění napětí a dosažení špičkové účinnosti 83,7 %. Softwarová část implementuje FreeRTOS, framework TouchGFX a adaptivní regulaci jasu dle standardu CIE 1976. Výsledný prototyp představuje robustní diagnostickou platformu zvyšující bezpečnost a užitnou hodnotu celého bateriového systému.

This master's thesis addresses the increasing demand for precise diagnostics in modern battery systems at MGM Compro, s.r.o. The current state of visualization using LED bargraphs exhibits a significant information deficit, which prevents detailed monitoring of physical parameters in the field without external diagnostic tools. The objective of this work is to design and implement an autonomous information display that enables real-time monitoring of cell status and operation history. The proposed solution utilizes an STM32U5 microcontroller with GPU acceleration and a 3.5" IPS panel with optical bonding for sunlight readability. For the power supply, a synchronous buck converter based on MAX17761 was designed to cover a voltage range of 10 V to 68 V. The theoretical power supply design and stability calculations were practically verified through laboratory measurements, confirming reduced voltage ripple and a peak efficiency of 83.7%. The software section implements FreeRTOS, the TouchGFX framework, and adaptive brightness control according to the CIE 1976 standard. The resulting prototype provides a robust diagnostic platform that enhances the safety and utility of the entire battery system.