Provedena byla rešerše dostupných zařízení pro správu baterie do 120 V s cílem získat přehled o funkcích, parametrech a použitých obvodech. Na základě analýzy bylo navrženo zařízení založené na platformě, která splňuje moderní standardy včetně aktivního balancování, ochrany baterie a diagnostiky. Po realizaci na desce plošného spoje byla ověřena funkčnost jednotlivých částí. Následně byl vytvořen firmware s podporou komunikace přes sběrnici CAN. Dále byla vytvořena mobilní aplikace k nastavení parametrů zařízení. Závěrečnými kroky bylo navržení vhodné schránky pro zabudování zařízení a testování v laboratorních podmínkách s následným zhodnocením dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
A research of available devices for managing batteries up to 120 V was conducted to gain an overview of their functions, parameters, and used circuits. Based on the analysis, a device was designed based on a platform that meets modern standards, including active balancing, battery protection, and diagnostics. After implementation on a printed circuit board, the functionality of individual parts was verified. Subsequently, firmware with support for communication via the CAN bus was developed. Additionally, a mobile application for device parameter settings was created. The final steps included designing a suitable enclosure for device integration and testing under laboratory conditions, followed by evaluating the achieved results.
Klíčová slova
Elektrická vozidla, baterie, systém správy baterií, balancování, sběrnice, mobilní aplikace, deska plošných spojů, elektrický obvod, izolační odpor, centralizovaný systém
Klíčová slova v angličtině
Electric vehicles, batteries, battery management system, balancing, bus, mobile application, printed circuit board, electrical circuit, insulation resistance, centralized system
Rozsah průvodní práce
98
Jazyk
CZ
Anotace
Provedena byla rešerše dostupných zařízení pro správu baterie do 120 V s cílem získat přehled o funkcích, parametrech a použitých obvodech. Na základě analýzy bylo navrženo zařízení založené na platformě, která splňuje moderní standardy včetně aktivního balancování, ochrany baterie a diagnostiky. Po realizaci na desce plošného spoje byla ověřena funkčnost jednotlivých částí. Následně byl vytvořen firmware s podporou komunikace přes sběrnici CAN. Dále byla vytvořena mobilní aplikace k nastavení parametrů zařízení. Závěrečnými kroky bylo navržení vhodné schránky pro zabudování zařízení a testování v laboratorních podmínkách s následným zhodnocením dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
A research of available devices for managing batteries up to 120 V was conducted to gain an overview of their functions, parameters, and used circuits. Based on the analysis, a device was designed based on a platform that meets modern standards, including active balancing, battery protection, and diagnostics. After implementation on a printed circuit board, the functionality of individual parts was verified. Subsequently, firmware with support for communication via the CAN bus was developed. Additionally, a mobile application for device parameter settings was created. The final steps included designing a suitable enclosure for device integration and testing under laboratory conditions, followed by evaluating the achieved results.
Klíčová slova
Elektrická vozidla, baterie, systém správy baterií, balancování, sběrnice, mobilní aplikace, deska plošných spojů, elektrický obvod, izolační odpor, centralizovaný systém
Klíčová slova v angličtině
Electric vehicles, batteries, battery management system, balancing, bus, mobile application, printed circuit board, electrical circuit, insulation resistance, centralized system
Zásady pro vypracování
Proveďte rešerši dostupných zařízení a seznamte se s jejich funkcemi, parametry a zjistěte na jakých obvodech jsou založeny.
Vyberte klíčové obvody správy baterie do 120 V. Navrhněte blokové a elektrické schéma zařízení založeného na platformě STM32. Navržené řešení by mělo splňovat standardy moderních zařízení jako je například aktivní balancování, ochrana baterie, interní diagnostika, měření izolačního stavu a další.
Zařízení realizujte na desce plošného spoje a ověřte funkčnost jednotlivých částí.
Vytvořte vývojový diagram a naprogramujte firmware v jazyce C. Zařízení by mělo komunikovat s okolím přes sběrnici CAN.
Navrhněte vlastní nebo upravte komerční schránku pro zabudování zařízení.
Otestujte zařízení v laboratorních podmínkách a zhodnoťte dosažené parametry.
Zásady pro vypracování
Proveďte rešerši dostupných zařízení a seznamte se s jejich funkcemi, parametry a zjistěte na jakých obvodech jsou založeny.
Vyberte klíčové obvody správy baterie do 120 V. Navrhněte blokové a elektrické schéma zařízení založeného na platformě STM32. Navržené řešení by mělo splňovat standardy moderních zařízení jako je například aktivní balancování, ochrana baterie, interní diagnostika, měření izolačního stavu a další.
Zařízení realizujte na desce plošného spoje a ověřte funkčnost jednotlivých částí.
Vytvořte vývojový diagram a naprogramujte firmware v jazyce C. Zařízení by mělo komunikovat s okolím přes sběrnici CAN.
Navrhněte vlastní nebo upravte komerční schránku pro zabudování zařízení.
Otestujte zařízení v laboratorních podmínkách a zhodnoťte dosažené parametry.
Seznam doporučené literatury
\renewcommand{\labelenumi}{[\theenumi]}
RAHIMI-EICHI, Habiballah, Unnati OJHA, Federico BARONTI a Mo-Yuen CHOW, 2013. Battery Management System: An Overview of Its Application in the Smart Grid and Electric Vehicles. IEEE Industrial Electronics Magazine [online]. 7(2), 4– 16. ISSN 1941-0115. Dostupné z: doi:10.1109/MIE.2013.2250351
MACH, Ondřej, Jakub EICHLER a Lukáš KRČMÁŘ, 2020. Electronics and software structure of BMS with circuits of BQ769x0 series. In: 2020 19th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME): 2020 19th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME) [online]. s. 1– 4. Dostupné z: doi:10.1109/ME49197.2020.9286669
XU, YANG, SHEN JIANG a TONG XIN ZHANG, 2019. Research and design of lithium battery management system for electric bicycle based on Internet of things technology. In: 2019 Chinese Automation Congress (CAC): 2019 Chinese Automation Congress (CAC) [online]. s. 1121– 1125. ISSN 2688-0938. Dostupné z: doi:10.1109/CAC48633.2019.8997319
Seznam doporučené literatury
\renewcommand{\labelenumi}{[\theenumi]}
RAHIMI-EICHI, Habiballah, Unnati OJHA, Federico BARONTI a Mo-Yuen CHOW, 2013. Battery Management System: An Overview of Its Application in the Smart Grid and Electric Vehicles. IEEE Industrial Electronics Magazine [online]. 7(2), 4– 16. ISSN 1941-0115. Dostupné z: doi:10.1109/MIE.2013.2250351
MACH, Ondřej, Jakub EICHLER a Lukáš KRČMÁŘ, 2020. Electronics and software structure of BMS with circuits of BQ769x0 series. In: 2020 19th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME): 2020 19th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME) [online]. s. 1– 4. Dostupné z: doi:10.1109/ME49197.2020.9286669
XU, YANG, SHEN JIANG a TONG XIN ZHANG, 2019. Research and design of lithium battery management system for electric bicycle based on Internet of things technology. In: 2019 Chinese Automation Congress (CAC): 2019 Chinese Automation Congress (CAC) [online]. s. 1121– 1125. ISSN 2688-0938. Dostupné z: doi:10.1109/CAC48633.2019.8997319
Přílohy volně vložené
7 schémat, 4 výrobní vrstvy mědi
Přílohy vázané v práci
grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.