Розробка системи керування акумуляторною батареєю на основі LiFePO4 елементів для фотоелектричних систем

Abstract

Метою кваліфікаційної роботи було провести теоретичний огляд та порівняння обраних схем та способів керування акумуляторною батареєю на основі LiFePO4 елементів для фотоелектричних систем. Було обрано елементи для укумуляторної батареї, а також сконструйовано пристрій для циклічного заряду на основі реєстратора даних. Розроблено моделі в симуляторі схеми PSIM, яка використовується для оцінки різних схем керування резистивним балансиром. Продемонстровано, що елементи з дисбалансом обмежені у своїй ємності на основі незбалансованості. Допуск до дисбалансу найбільше залежав від налаштувань зовнішнього зарядного пристрою у режимі зарядки. Представлено схему керування, що імітує природну поведінку самобалансування батареї. Це було реалізовано у фізичному апаратному забезпеченні на рівні 24 В, і протестовано в умовах, подібних до середовища моделювання, порівнюючи результати з натурними дослідженнями.

The purpose of the qualification work was to conduct a theoretical review and comparison of the selected schemes and methods of managing a battery based on LiFePO4 cells for photovoltaic systems. The elements for the storage battery were selected, and the device for cyclic charging based on the data logger was also designed. Models are developed in the PSIM circuit simulator, which is used to evaluate various resistive balancer control schemes. Unbalanced elements are shown to be limited in capacity based on unbalance. Imbalance tolerance was most dependent on the settings of the external charger in charge mode. A control scheme imitating the natural self-balancing behavior of the battery is presented. This was implemented in physical hardware at 24V, and tested in conditions similar to a simulation environment, comparing the results to field studies.