IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE MONITOREO Y ESTIMACIÓN DEL ESTADO DE CARGA EN BATERIAS DE ION-LITIO PARA VEHICULOS ELECTRICOS

Abstract

A battery management system (BMS) is designed and implemented in this nal project, to manage lithium ion batteries for an electric vehicle. The lithium ion batteries have a nonlinear behavior, depending on their chemical composition and environmental temperature, being dicult to know the battery state of charge. The current, temperature and voltage in the battery are measured to allow the battery operate in a safety standard proposed by the manufacturer. These measurements allow to estimate the state of charge at the battery during its operation, in order to know the state of charge as a percentage. The state of the art of rechargeable batterires is presented, detailing the types of ion lithium batteries, the anvantages and disadvantages by comparing them qualitative and quantitative. The features of the BMS are presented, highlighting the importance of the safety and protection of the batteries to extend its lifetime; the control logic that operates on the device and the standards charging for a lithium ion battery are also presented. Finally, an experimental evaluation including the electronic design, equipment manufacture and experimental results are presented to validate the work.

En este trabajo de memoria se dise~na e implementa un Sistema de Administracion de Bateras para monitorear bateras de ion litio en un vehculo electrico. Las bateras de ion litio tienen un comportamiento no lineal de acuerdo a su naturaleza qumica y la temperatura ambiental, por lo que hace difcil conocer su estado de carga. Se miden las variables de corriente, temperatura y voltaje en la batera con tal de permitir la operacion de la batera segun un estandar de seguridad propuesto por el fabricante. Las mediciones realizadas permiten ademas estimar la cantidad de carga que tiene la batera mientras es utilizada, con tal de conocer el porcentaje del estado de carga. Se presenta un estado del arte en bateras recargables, detallando los tipos de bateras de ion litio y haciendo una comparacion cualitativa y cuantitativa con tal de conocer las ventajas y desventajas de cada una de ellas. Luego se estudian las caractersticas que debe tener el sistema de administracion de bateras donde destaca a las medidas de seguridad y proteccion de las bateras con tal de alargar su vida util. Tambien se presenta la logica de control que opera en el dispositivo y los estandares de carga de una batera de este tipo. Finalmente se presenta el trabajo experimental realizado, desde el dise~no y fabricacion del equipo, hasta los resultados experimentales obtenidos que validan el trabajo realizado.