V této diplomové práci jsou nejprve rozebrány podrobnosti o nabíjení, balancování a ochraně Li-Ion akumulátorů. Také je stručně popsán projekt robotické pásové mobilní platformy. Dále je věnována pozornost vývoji hardwaru inteligentní nabíječky Li-Ion akumulátoru. Ta se skládá ze dvou hlavních částí. Jako první je uveden návrh nabíječky pracující na principu měniče step-down. Druhou částí je battery management systém založený na integrovaném obvodu BQ40Z80. Poté je uveden popis softwaru mikrokontroléru, který zajišťuje řízení obou uvedených funkčních celků a komunikaci po sběrnici CAN. Také je podrobně vysvětlen vytvořený komunikační protokol po sběrnici CAN. V závěrečné části práce je popsána obsluha a limitní hodnoty pro provoz navrženého zařízení.
Anotace v angličtině
In this diploma thesis, the details of charging, balancing and protection of Li-Ion batteries are discussed. The project of a tracked robotic platform is also briefly described. In addition, attention is paid to the development of hardware for smart Li-Ion battery charger. It consists of two main parts. The first part is the design of the charger based on the principle of a step-down converter. The second part is a battery management system based on BQ40Z80 integrated circuit. Then, a description of a microcontroller software is given. Microcontroller provides control of both mentioned units and communication via CAN bus. Created communication protocol via CAN bus is also explained in detail. The final part of diploma thesis describes the use and limit values of the created device.
V této diplomové práci jsou nejprve rozebrány podrobnosti o nabíjení, balancování a ochraně Li-Ion akumulátorů. Také je stručně popsán projekt robotické pásové mobilní platformy. Dále je věnována pozornost vývoji hardwaru inteligentní nabíječky Li-Ion akumulátoru. Ta se skládá ze dvou hlavních částí. Jako první je uveden návrh nabíječky pracující na principu měniče step-down. Druhou částí je battery management systém založený na integrovaném obvodu BQ40Z80. Poté je uveden popis softwaru mikrokontroléru, který zajišťuje řízení obou uvedených funkčních celků a komunikaci po sběrnici CAN. Také je podrobně vysvětlen vytvořený komunikační protokol po sběrnici CAN. V závěrečné části práce je popsána obsluha a limitní hodnoty pro provoz navrženého zařízení.
Anotace v angličtině
In this diploma thesis, the details of charging, balancing and protection of Li-Ion batteries are discussed. The project of a tracked robotic platform is also briefly described. In addition, attention is paid to the development of hardware for smart Li-Ion battery charger. It consists of two main parts. The first part is the design of the charger based on the principle of a step-down converter. The second part is a battery management system based on BQ40Z80 integrated circuit. Then, a description of a microcontroller software is given. Microcontroller provides control of both mentioned units and communication via CAN bus. Created communication protocol via CAN bus is also explained in detail. The final part of diploma thesis describes the use and limit values of the created device.
Navrhněte systém pro nabíjení, balancování a monitoring stavu 3-článkového Li-Ion akumulátoru s kapacitou převyšující 50 Ah. Informace o akumulátoru by měli být dostupné přes sběrnici CAN.
Stručně popište problematiku zabývající se nabíjením, balancováním a ochranou Li-Ion akumulátoru.
Navrhněte vhodné obvodové zapojení. Pro napájení bude použit stejnosměrný zdroj.
Fyzicky vytvořte prototypové zařízení určené pro zástavbu do pásového robota.
Navrhněte komunikační protokol po CAN kompatibilní se zbytkem systému. Protokol detailně popište.
Zařízení vyzkoušejte, uveďte limitní hodnoty pro bezpečný provoz (proud, teplota, vstupní napětí, atd.).
Zásady pro vypracování
Navrhněte systém pro nabíjení, balancování a monitoring stavu 3-článkového Li-Ion akumulátoru s kapacitou převyšující 50 Ah. Informace o akumulátoru by měli být dostupné přes sběrnici CAN.
Stručně popište problematiku zabývající se nabíjením, balancováním a ochranou Li-Ion akumulátoru.
Navrhněte vhodné obvodové zapojení. Pro napájení bude použit stejnosměrný zdroj.
Fyzicky vytvořte prototypové zařízení určené pro zástavbu do pásového robota.
Navrhněte komunikační protokol po CAN kompatibilní se zbytkem systému. Protokol detailně popište.
Zařízení vyzkoušejte, uveďte limitní hodnoty pro bezpečný provoz (proud, teplota, vstupní napětí, atd.).
Seznam doporučené literatury
Elektronické napájecí zdroje a akumulátory; Hammerbauer, J.; ZČU; 1998; ISBN 80-7082-411-5
Seznam doporučené literatury
Elektronické napájecí zdroje a akumulátory; Hammerbauer, J.; ZČU; 1998; ISBN 80-7082-411-5
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Hodnocení z obhajoby práce
Výborně
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student zodpověděl dotaz oponenta.
Počet článků v akumulátoru, pro který byla BMS navrhována.