Battery Management System Design and Implementation in Electric Raceabout - Electric Sportscar
Sainio, Joonas (2013)
Sainio, Joonas
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305148331
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305148331
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö käsittää uuden, käyttäjälle konfiguroitavissa olevan akkujenhallintajärjestelmän (BMS) suunnittelun sekä toteutuksen Electric RaceAbout -urheilusähköautoon. Järjestelmän valmistuttua se tulee korvaamaan auton vanhan akkujenhallintajärjestelmän.
Työ alkaa akkujenhallintajärjestelmän toimintojen kartoituksella sekä uuden järjestelmän parannettujen ominaisuuksien esittelemisellä. Tämä luo pohjan käytännön toteutukselle. Tämän lisäksi työssä käydään läpi järjestelmän modulaarinen rakenne osa kerrallaan ja kuvataan laitteiden konfigurointimetodit.
Järjestelmän esittelemisen jälkeen työ keskittyy ideoihin, joihin BMS -järjestelmän ohjelmointi perustui. Näistä ideoista esitellään esimerkiksi IR -kompensointiin perustuva lähdejännitteen laskeminen sekä I2t -perusteinen dynaaminen virranrajoitus algoritmi.
Yksi järjestelmän päätavoitteista oli rakentaa käyttäjälle konfiguroitavissa oleva systeemi, joka mahdollistaisi nopeat muutokset tarvittaessa. Tämä mahdollistaa erilaisten asetusten testaamisen erilaisissa olosuhteissa kuten rata-ajossa tai normaalilla kaupunkisyklillä. Tämän lisäksi uusi järjestelmä kykenee mittaamaan akuston virtaa 100 kertaa nopeammin kuin aikaisemmin, mikä parantaa kykyä reagoida mahdollisiin ylivirtatilanteisiin.
Modulaarinen systeemirakenne ja reaaliaikainen laskenta paransivat yhdessä systeemin turvallisuutta. Uuden systeemin ansiosta järjestelmää on helppo päivittää koodimuutoksilla, ja tämä antaa mahdollisuuden testata uusia ideoita ja kehittää järjestelmää yhä paremmaksi.
Järjestelmää testattiin vanhan BMS-järjestelmän kanssa rinnakkain, ja testien perusteella sitä voidaan pitää luotettavana. Tämä antaa pohjan järjestelmän jatkokehitykselle.
Työ alkaa akkujenhallintajärjestelmän toimintojen kartoituksella sekä uuden järjestelmän parannettujen ominaisuuksien esittelemisellä. Tämä luo pohjan käytännön toteutukselle. Tämän lisäksi työssä käydään läpi järjestelmän modulaarinen rakenne osa kerrallaan ja kuvataan laitteiden konfigurointimetodit.
Järjestelmän esittelemisen jälkeen työ keskittyy ideoihin, joihin BMS -järjestelmän ohjelmointi perustui. Näistä ideoista esitellään esimerkiksi IR -kompensointiin perustuva lähdejännitteen laskeminen sekä I2t -perusteinen dynaaminen virranrajoitus algoritmi.
Yksi järjestelmän päätavoitteista oli rakentaa käyttäjälle konfiguroitavissa oleva systeemi, joka mahdollistaisi nopeat muutokset tarvittaessa. Tämä mahdollistaa erilaisten asetusten testaamisen erilaisissa olosuhteissa kuten rata-ajossa tai normaalilla kaupunkisyklillä. Tämän lisäksi uusi järjestelmä kykenee mittaamaan akuston virtaa 100 kertaa nopeammin kuin aikaisemmin, mikä parantaa kykyä reagoida mahdollisiin ylivirtatilanteisiin.
Modulaarinen systeemirakenne ja reaaliaikainen laskenta paransivat yhdessä systeemin turvallisuutta. Uuden systeemin ansiosta järjestelmää on helppo päivittää koodimuutoksilla, ja tämä antaa mahdollisuuden testata uusia ideoita ja kehittää järjestelmää yhä paremmaksi.
Järjestelmää testattiin vanhan BMS-järjestelmän kanssa rinnakkain, ja testien perusteella sitä voidaan pitää luotettavana. Tämä antaa pohjan järjestelmän jatkokehitykselle.