|
|
Estimating the Equivalent Circuit of Lithium-Ion Batteries During Operation
Vašíček, Jakub ; Vyroubal, Petr
This paper deals with the issue of estimating the equivalent circuit of lithium-ion cells during normal operation. The study explores fundamental battery models, such as the simplified Randles circuit and the full Randles circuit. Conventional methods for model estimation, including Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Galvanostatic Intermittent Titration Technique (GITT) are examined. The research extends into the real-world data analysis, gained from a home photovoltaic system. Using these data, an algorithm to estimate the equivalent circuit model during battery operation is evaluated. The study investigates the correlation between the proposed algorithm's outcomes and results obtained through EIS and GITT methods.
|
|
|
Mobile Application for Coordinating Units on the Battlefield
Peřina, Daniel ; Rychlý, Marek (referee) ; Hranický, Radek (advisor)
The goal of this work is to design and implement mobile application for coordinating units on the battlefield. Modern militaries use special information systems for planning, communication and quick sharing of battlefield information. These systems could be used in civilian settings, however the selection of commercially available solutions is quite limited. The available applications are usually paid and often they are not fully functional. Therefore, a new open-source mobile application implementing such a system was developed. The aplication displays a digital map showing current user positions and created map points. Map points can contain image attachments. Users can message other users directly in the application. The application was successfully tested and used in real war game with several dozens participants.
|
|
|
Photovoltaic laptop charger with wireless connectivity
Komár, Josef ; Kratochvíl, Tomáš (referee) ; Kufa, Jan (advisor)
This thesis deals with the design and construction of a photovoltaic charger designed primarily for a laptop. The solar charge controller works using the MPPT (Maximum Power Point Tracking) principle and is controlled by a ESP32 microcontroller. The control algorithm constantly searches for the maximum power point, thus achieving the maximum possible power and efficiency of the PV panel. The produced energy is then stored in the battery system, which has a BMS including protections and cell balancers. The charger includes an adjustable 18 – 22 V output for powering a laptop computer and 5 V output for powering devices via USB. All important parameters (voltages, currents and powers) are sent wirelessly by the charger via Wi-Fi interface.
|
|
|
Battery monitoring and protection system
Hladík, Jan ; Červinka, Dalibor (referee) ; Knobloch, Jan (advisor)
This work deals with design of battery management system. Requirements for battery management system and its conception is discussed in the first part of the work. System is able to disconnect load or charger from battery using MOS-FET transistors. It measures battery cell's voltages and is capable of passive balancing. Microcontroller is used for data processing and system control. Schematics, printed circuit board layout and control algorithm was designed. Prototype of the battery management system was then manufactured and tested.
|
|
|
Battery management systems for mobile robotics
Brabenec, Petr ; Mašek, Petr (referee) ; Hrbáček, Jan (advisor)
The goal of this bachelor’s thesis is research study of systems mainly used for monitoring, charging and balancing of battery packs – Battery Management Systems (BMS). These systems are necessary for reliable service of vehicles with electric drive and battery power. Study is aimed mainly on BMS used with LiFePO4 cells.
|
|
|
Battery Management Systems for LiFePO4 Accumulators
Sejkora, Petr ; Krajsa, Ondřej (referee) ; Kubánek, David (advisor)
This thesis is about BMS systems for the protection, management and supervision of battery-assemblies serial combination of multiple cells. Next part of the thesis is about facilities for an elementary protection of individual cells before overcharging and undervoltage. Draft shall take into consideration the simplicity, low idle power, security function, modifiability for use with other threshold voltages and low cost design. Function is verified by simulating the operation and measuring.
|
|
|
Implementation of control algorithm in application with several accumulation systems
Klusáček, Jan ; Morávek, Jan (referee) ; Collin, Adam (referee) ; Vrána, Michal (advisor)
Rozptýlená výroba elektrické energie využívající obnovitelné zdroje, jako je sluneční energie, přispívá ke snížení emisí skleníkových plynů. Z hlediska provozu distribuční soustavy je také výhodné, aby energie byla primárně spotřebována v místě výroby. To je částečně možné přizpůsobením spotřeby, ale především využitím akumulačních systémů. V této práci je představen hybridní systém složený z fotovoltaické elektrárny, akumulátoru elektrické energie a akumulátoru tepelné energie. Výběr a parametry všech částí hybridního systému jsou popsány v práci. Akumulátor elektrické energie je navržen a sestaven z LiNiMnCoO2 článků a řídícího systému zajišťujícího bezpečný provoz. Řídicí systém akumulátoru (BMS) zajistí odpojení baterie, pokud je překročen některý z provozních parametrů baterie. Návrh baterie i sestavy je popsán v práci. Akumulátor tepelné energie sestává z výkonového spínače a nádrže na teplou vodu s topnou patronou pro odporový ohřev vody. Na základě rešerše komerčně používaných zařízení pro regulaci příkonu byly definovány jejich nedostatky a na základě nich bylo navrženo optimální řešení. Řešení spočívá v použití komerčního polovodičového spínacího prvku. Pro tento výkonový spínací prvek byla vytvořena zpětnovazební řídící smyčka s regulátorem výkonu, který byl implementován v prostředí softwaru LabVIEW. V práci je také uveden postup návrhu chladiče spínacího prvku a LCL filtru, který je klíčový pro splnění požadavků elektromagnetické kompatibility. V druhé části práce je popsán návrh nadřazeného řídícího algoritmu, jehož úkolem je řídit výkonové toky v hybridním systému tak, aby byly splněny požadavky definované jak uživatelem, tak i okamžitým stavem akumulátorů. Algoritmus byl implementován v prostředí LabVIEW. Funkčnost celého systému byla ověřena měřením v laboratorních podmínkách. Z výsledků plyne, že nadřazený řídící algoritmus funguje správně. Řídící smyčka tepelného akumulátoru je stabilní a reguluje zátěž na požadovanou hodnotu. Přidanou hodnotou je kratší reakční doba na změnu toku výkonu oproti hybridnímu měniči a díky tomu dochází k minimalizaci přetoků elektrické energie do distribuční sítě. Na práci je možné navázat rozšířením stávajícího algoritmu o možnost řízení/ovládání více typů akumulačních jednotek a generátorů nebo implementováním odlišných strategií řízení.
|
|
|
Design of modular accumulation system
Janek, Ondřej ; Klusáček, Jan (referee) ; Morávek, Jan (advisor)
The bachelor's thesis deals with the theoretical introduction to batteries and the design of a modular storage system. The first three parts focus on the theory, which discusses basic concepts such as electricity accumulators, the distribution of lithium cells with a focus on the most important LiFePO cells and a description of the safety system. The second part deals with the specific design of the system. That is, the design of the electrical diagram, the choice of cell and switchboard or the calculation of the total budget.
|
|
|
Resistive Heating System for Work Shoes
Pár, Lukáš ; Huták, Petr (referee) ; Vorel, Pavel (advisor)
This bachelor thesis deals with the design of a device for the resistive heating of work-shoes, the circuits of a power converter for a heater and the battery-pack. Two variants of the heater are designed in the first part of thesis. Thesis continues with design of DC/DC converters for both types of the heater. Next part of the thesis deals with a design of the battery-pack with simple BMS circuits. The design of the control circuit for selected DC/DC converter follows. Next part of thesis deals with the construction of the device. Last part is dedicated to measurements and verification.
|
|
|
Balancer for Li-ion rechargeable battery
Zimčík, Václav ; Cipín, Radoslav (referee) ; Huták, Petr (advisor)
This diploma thesis is describing design and construction of battery balancer circuit for 8S Li-Ion battery pack. In the first, theoretical, paragraph the attributes of several Li-Ion battery cells are discussed, as well as differrent BMS topologies used in practice and microcontrolles commonly used to control them. In the second, practical, paragraph the design of BMS circuit prototype is discussed. This paragraph contains dimensioning of semiconductors, and their cooling, of BMS prototype, description of program which is controlling this prototype, comparision with comercial BMS and documentation for designed prototype of balancing circuit. Third paragraph, conclusion, contains summarization of gained knowledge regarding designed balnacing circuit.
|
guest ::
