Search

El objetivo general de este trabajo de fin de grado es desarrollar el diseño de un innovador sistema de gestión de baterías conocido por sus siglas en inglés BMS (Battery Management System). En concreto, se incluye el diseño tanto del hardware como del software pensado para controlar Battery Packs de celdas de ion de litio (Li-ion) en diferentes configuraciones de voltaje y capacidad. Las diferentes configuraciones se consiguen con un diseño modular que consiste en la unión de packs elementales de celdas, que son los Battery Packs más simples que se podrán formar con este sistema. Los elementos principales de hardware utilizados son un chip que monitoriza 6 celdas y un microcontrolador que funciona como host y se comunica con el chip vía UART. El diseño del software abarca todo el código necesario para la comunicación del microcontrolador con el chip, de los diferentes microcontroladores entre ellos y de los sensores externos conectados directamente a los hosts. Para la comunicación entre packs elementales, se ha diseñado un chasis que permite implementar la unión serie de hasta 64 dispositivos mediante la inclusión de un puerto de comunicación en conexión daisy chain. Finalmente, se han testeado los diferentes diseños para mejorar todos los aspectos necesarios y proceder a la fabricación de un prototipo avanzado final. L’objectiu general d’aquest treball de fi de grau és desenvolupar el disseny d'un innovador sistema de gestió de bateries conegut per les seves sigles en anglès BMS (Battery Management System). En concret, s’inclou el disseny tant del hardware com del software pensat per controlar Battery Packs de cel·les d'ió de liti (Li-ion) en diferents configuracions de voltatge i capacitat. Les diferents configuracions s’aconseguiran amb un disseny modular que consistirà en la unió de packs elementals de cel·les, que seran els Battery Packs més simples que es podran formar amb aquest sistema. Els elements principals de hardware utilitzats són un xip que monitorarà 6 cel·les i un microcontrolador que funciona com a host i es comunica amb el xip via UART. El disseny del software abasta tot el codi necessari per a la comunicació del microcontrolador amb el xip, dels diferents microcontroladors entre ells i dels sensors externs connectats directament als hosts. Per la comunicació entre packs elementals s’ha dissenyat un xassís que permet implementar la unió sèrie de fins a 64 dispositius mitjançant la inclusió d’un port de comunicació en connexió daisy chain. Finalment, s’han testejat els diferents dissenys per tal de millorar tots els aspectes necessaris i procedir a la fabricació d’un prototip avançat final. The general objective of this bachelor’s thesis is to develop the design of an innovative battery management system known by its acronym in English BMS (Battery Management System). Specifically, it includes the design of both the hardware and the software to control Battery Packs of lithium ion (Li-ion) cells in different voltage and capacity configurations. The different configurations will be achieved with a modular design consisting of the union of elementary cell packs, which will be the simplest Battery Packs that can be formed with this system. The main hardware elements used are a chip that will monitor 6 cells and a microcontroller that works as a host and communicates with the chip via UART. The software design contains all the code necessary for the communication of the microcontroller with the chip, of the different microcontrollers between them and of the external sensors connected directly to the hosts. A chassis that allows communication between elementary packs has been designed to be able to implement the serial connection of up to 64 devices by including a communication port in a daisy chain. Lastly, the different designs have been tested to improve all the necessary aspects and proceed to manufacture a final advanced prototype.