طراحی و ساخت تراشه یکسان‌ساز ولتاژ سلول‌های باتری
محور پژوهش
برق و الكترونیک، لیزر و فوتونیک
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی برق و کامپیوتر
حوزه پژوهش
ذخیره‌کننده‌های انرژی
عنوان
طراحی و ساخت تراشه یکسان‌ساز ولتاژ سلول‌های باتری
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: امروزه باتری‌های لیتیومی به دلیل تراکم انرژی بالا به طور گسترده در کاربردهای متنوعی مانند وسایل نقلیه، ذخیره‌کنندگان انرژی در انواع تجهیزات قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک باتری رشته‌ای از تعداد زیادی سلول که به صورت سری و یا موازی به منظور افزایش ولتاژ و یا جریان به یکدیگر متصل می‌شوند، تشکیل شده است. سلول‌های موجود در یک رشته ممکن است به دلیل تفاوت‌های موجود در روند تولید، و یا شرایط کاری متفاوت مانند دما، از مشخصات یکسانی برخوردار نباشد که منجر به تفاوت در ولتاژ سلول‌ها خواهد شد که این تفاوت در طی سیکل‌های مختلف شارژ و دشارژ رشد نیز خواهد کرد. به عنوان مثال، عملکرد سلول‌های یک رشته که به صورت سری متصل شده‌اند، به ضعیف‌ترین سلول محدود می‌شود و لذا کارایی باتری به شدت کاهش می‌یابد. از طرف دیگر ممکن است که به دلیل تفاوت مشخصه‌های سلول‌ها، یک سلول بیش از حد دشارژ و دیگری بیش از حد شارژ شود. این فرآیند مادامی که جمع ولتاژ سلول‌های رشته از مقدار اسمی بیشتر نشود، ادامه خواهد داشت و درنتیجه به تخریب سلول‌های رشته منجر خواهد شد. راه‌حلی که برای این مساله پیشنهاد می‌شود، مدارهای متعادل‌ساز ولتاژ است که با تخلیه بار در حالت تلفاتی و یا انتقال بار در حالت کم اتلاف آن، ولتاژ سلول‌ها را در یک مقدار مشخص ثابت نگه می‌دارد. هدف این پروژه نیز، طراحی یک تراشه مدیریت توان برای متعادل‌سازی ولتاژ سلول‌ها است، چرا که کنترل ولتاژ سلول‌ها توسط مدار مجتمع تعداد قطعات، سطح برد مدار و هزینه‌ها را به شدت کاهش می‌دهد. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها خ
روجی این پژوهش طراحی وساخت یک تراشه یکسان‌ساز ولتاژ سلول‌های باتری با بازدهی بالاو سرعت عملکرد مناسب خواهد بود. همچنین هدف دومی که در این طرح دنبال می‌شود، کوچکی برد طراحی شده برای نصب ساده بین سلول‌های یک باتری و نیز گسترش پذیری ساده آن برای هر تعداد سلول باتری است.
