Çevresel kirlilik ve enerji krizleri, 21. yüzyılın iki büyük zorluğu haline gelmektedir. Artan çevre bilinci ve güçlü hükümet desteğiyle, enerji tasarrufu ve çevre dostu özellikleriyle elektrikli araçlar pazarın beğenisini kazanmış ve şüphesiz otomotiv endüstrisinin gelecekteki gelişimine öncülük edecektir. Elektrikli araçların temel bileşeni olan bataryalar, daha fazla gelişme olasılığını belirler. Teknolojik sınırlamalar nedeniyle, bir elektrikli aracın güç bataryası, seri olarak bağlanmış çok sayıda tek hücreden oluşur. Tek tek hücre performanslarındaki tutarsızlık ve kullanım sırasında meydana gelen ciddi aşırı şarj ve deşarj, batarya paketinin ömrünü önemli ölçüde etkiler.

Bu nedenle, batarya dengeleme teknolojisi, elektrikli araçların endüstriyel gelişimi için çok önemlidir. Batarya dengeleme teknolojisini şarj istasyonlarına uygulamak, batarya paketinin her seferinde güvenli ve etkili bir şekilde şarj edilmesini sağlamak, batarya paketi ömrünün azalması sorununu çözmenin bir yoludur. En son yerli ve uluslararası veriler, kayıpsız dengeleme teknolojisinin şu anda araştırmaların odak noktası olduğunu, çeşitli devre yapısı ve çeşitli kontrol yöntemleri sergilediğini göstermektedir. Ancak, birçok dengeleme yöntemi teorik araştırma aşamasında kalmakta ve batarya paketinin gerçek çalışma ortamındaki parametre değişikliklerini tam olarak dikkate almamaktadır. Ayrıca, önerilen bazı dengeleme kontrol stratejileri, pratikte uygulanması için genellikle çok karmaşıktır.

Güç batarya paketi dengeleme teknolojisi üzerine yapılan yerli ve uluslararası araştırmaların derinlemesine bir analizine dayanarak, Enerkey BMS, elektrikli araç şarjı sırasında sıklıkla meydana gelen eksik şarj ve aşırı şarj durumları için özel olarak aktif çift yönlü DC-DC batarya eşitleyici bir tasarım yöntemi geliştirmiştir. Bu yöntem, lityum batarya paketlerinin tam olarak şarj edilmesini sağlayabilir ve 24 lityum hücreden oluşan bir batarya paketinin şarjını dengeleyebilir. Tasarlanan batarya dengeleme sistemi iki bölümden oluşur: dengeleme ana devresi ve dengeleme kontrolcüsü. İlk olarak, dengeleme ana devresinin ve kontrolcüsünün devre tasarımı ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Ürün seviyesinde bir batarya eşitleyici tasarlama hedefiyle, güç kaynağı devresi, güç izleme devresi, DSP çevre devresi, SPI modülü ve CAN modülü için devre tasarım yöntemleri tartışılmaktadır. Dengeleme kontrolcüsü, kontrol çekirdeği olarak bir DSP kullanır ve Linear Technology'nin LTC6804-2 voltaj toplama modülü ile desteklenir. İkinci olarak, batarya voltajı izlemeden, batarya paketinin tek tek hücre voltaj dengelemesine kadar eksiksiz bir çözüm, etkili bir dengeleme stratejisi ile birlikte tasarlanmıştır. SOC tahmin algoritması; daha sonra, batarya dengeleme sisteminin bir simülasyon modeli oluşturulmuş ve dengeleme şeması simülasyon yoluyla doğrulanmıştır. Son olarak, batarya dengeleyici bir prototip geliştirilmiş ve tüm sistem tasarımının etkinliğini ve güvenilirliğini doğrulamak için elektromanyetik uyumluluk, yüksek ve düşük sıcaklık testlerine ve fonksiyonel testlere tabi tutulmuştur.

Seri bağlı lityum iyon bataryaların dengeleme sorunu için, bulanık mantık kontrolüne dayalı akıllı bir batarya dengeleme şeması önerdik. Bu batarya dengeleme şeması, enerji transfer kondansatörlü çift yönlü bir DC-DC kontrolcüsünden oluşur ve bu, enerji dengeleme sisteminde kayıpsız bir eşitleyici tasarlamak için kullanılabilir. Simülasyon ve deneysel sonuçlar, lityum iyon batarya paketinin iyi dengeleme performansı göstermektedir. Bulanık mantık dengeleme kontrol stratejisi, dengeleme süresini %32 oranında azaltabilir.

Bu, bir çift yönlü DC-DC dönüştürücü, bir röle ağı ve bir batarya yönetim sistemi dahil olmak üzere, yüksek akımlı bir güç bataryası çift yönlü eşitleyiciyi içeren, batarya yönetim sistemlerindeki dengeleme teknolojisi alanına aittir. Batarya yönetim sistemi, batarya voltajını ve sıcaklığını gerçek zamanlı olarak izler ve elde edilen sıcaklık ve voltaj verilerini bağlı mikrodenetleyici sistemine iletir; mikrodenetleyici, tek tek bataryanın voltajına göre dengeleme gerektiren tek bataryayı belirler; mikrodenetleyici sistemi, dengelenecek tek bataryanın her iki ucundaki röleleri seçer, ayarlanan çift yönlü DC-DC dönüştürücünün giriş ve çıkış yönünü kontrol eder ve dengelemeyi sağlamak için röle ağını etkinleştirir; röleler, batarya paketindeki her bir tek bataryanın her iki ucuna ayrı ayrı yerleştirilir.

Enerkey BMS'nin yeni piyasaya sürdüğü çift yönlü DC-DC akıllı eşitleyici, yüksek akımlı güç bataryalarının kayıpsız dengesini sağlayan, yüksek akımlı bir güç bataryası çift yönlü dengeleme yöntemi ve eşitleyicisidir; ayrıca hızlı şarj uygulamalarının gereksinimlerini de karşılayabilir.