البحث المتقدم

خصائص أنظمالكهربائية ة إدارة البطارية المركبات مع مراعاة الخلية النشطة والسلبية عملية الموازنة

Title Characteristics of Battery Management Systems of Electric Vehicles with Consideration of the Active and Passive Cell Balancing Process

الباحث الرئيس محمد عزير
التخصص: الهندسة الكهربائية
التخصص الدقيق: Battery management system
المستخلص: يمكن الحد بشكل كبير من نقص الطاقة وقضايا التلوث البيئي تطوير واستخدام المركبات الكهربائية. ومع ذلك ، فإن أداء السيارة الكهربائية و يعتمد عمر البطارية على ترتيب بطارية مناسب لتلبية أداء البطارية المتنوع حفز. تعتمد سلامة وموثوقية وكفاءة المركبات الكهربائية إلى حد كبير على المراقبة المستمرة البطاريات وإدارة حزم البطاريات. هذا العمل يستعرض بشكل شامل مختلفة جوانب أنظمة إدارة البطارية (BMS) ، أي الهندسة المعمارية والوظائف والمتطلبات والطبولوجيا ، أساسيات نمذجة البطاريات ، ونماذج البطاريات المختلفة ، والمشكلات / التحديات ، والتوصيات ، ونهج موازنة الخلايا النشطة والسلبية ، وما إلى ذلك ، مقارنة بالأعمال الحالية التي عادة ما تناقش جانبًا أو جانبين فقط. يصف العمل وظائف BMS ونماذج البطارية ومقارناتهم بالتفصيل من أجل التشغيل الفعال لحزمة البطارية. وبالمثل ، فإن العمل يقدم نظرة عامة شاملة على القضايا والتحديات التي تواجه BMS ويقدم أيضا التوصيات لمواجهة هذه التحديات. توازن الخلايا مهم جدًا لأداء البطارية وفي هذا العمل يتم أيضًا عرض منهجيات مختلفة لموازنة الخلايا ومقارناتها بالتفصيل. يتم عرض نمذجة موازن الخلايا كما يتم إجراء دراسة مقارنة لتقنية توازن الخلايا النشطة والسلبية في MATLAB / Simulink مع بطارية من ثماني خلايا نهج التوازن. تظهر النتيجة أن تقنية موازنة الخلايا النشطة أكثر فائدة من الموازنة السلبية للسيارات الكهربائية التي تستخدم بطاريات الليثيوم أيون.
Abstract: Energy shortage and environmental pollution issues can be reduced considerably with the development and usage of electric vehicles (EVs). However, electric vehicle performance and battery lifespan depend on a suitable battery arrangement to meet the various battery performance demands. The safety, reliability, and efficiency of EVs largely depends on the constant monitoring of the batteries and management of battery packs. This work comprehensively reviews different aspects of battery management systems (BMS), i.e., architecture, functions, requirements, topologies, fundamentals of battery modeling, different battery models, issues/challenges, recommendations, and active and passive cell balancing approaches, etc., as compared to the existing works which normally discuss one or two aspects only. The work describes BMS functions, battery models and their comparisons in detail for an efficient operation of the battery pack. Similarly, the work presents a comprehensive overview of issues and challenges faced by BMS and also provides recommendations to address these challenges. Cell balancing is very important for the battery performance and in this work various cell balancing methodologies and their comparisons are also presented in detail. Modeling of a cell balancer is presented and a comparative study is also carried out for active and passive cell balance technique in MATLAB/Simulink with an eight cell battery packcell balancing approach. The result shows that the active cell balancing technique is more advantageous than passive balancing for electrical vehicles using lithium-ion batteries.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Scopus
دار النشر: MDPI
سنة النشر: 2021
تحويل التاريخ