Sarjaan kytkettyjen lyijyakkujen varaustilan tasapainottaminen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää akkujen varauksen tasapainottamiseen järjestelmä ajoneuvokäyttöön. Raskaissa ajoneuvoissa käytetään tyypillisesti 24 V:n järjestelmää, joka tuotetaan kahdella 12 V:n akulla. Tarkoituksena on pitää akkujen varaustila mahdollisimman samana, jotta akkujen elinikä pysyisi samana myös epätasapainoisessa kuormitustilanteessa. Samalla pitää 12 V:n järjestelmässä olla koko akun kapasiteetti käytettävissä. Järjestelmän myötä on mahdollista käyttää henkilöajoneuvoihin tuotettuja laitteita paremmin myös raskaissa ajoneuvoissa ilman akkujen eliniän pienenemistä.

Alussa tutkittiin akkujen ominaisuuksia, joiden perusteella toteutusratkaisu valittiin. Toteutusmenetelmäksi valittiin yksinkertaisin ja kustannustehokkain vaihtoehto. Toteutettu menetelmä testattiin todellisilla akuilla eri testimenetelmillä.

Kehitetyllä menetelmällä saadaan akkujen varaustila tasapainotettua ajoneuvon ajon aikana. Lepotilassa saadaan akkujen varaustila pidettyä samana laitteen kapasiteetin rajoissa.

Järjestelmän toteutus osio työstä on salattu.

The purpose of this thesis was to develop a solution for balancing the electric charge of acid batteries in vehicle use. Typically heavy vehicle have a 24V electric system. It is produced with two 12V batteries that are connected series. The objective of the battery balancing system is to keep the battery charging level equal. This will result in equal battery lifetime for both batteries even with unbalance load. At same time, the entire capacity of the battery must be available. The solution will enable the possibility to use 12V devices also in 24V system vehicles without losing battery lifetime.

The features of batteries were at first examined to choose the right solution for the balancing of the batteries. The simplest and most cost efficient solution was chosen. The solution was tested with real batteries with various testing methods.

The developed solution will enable the balancing of the battery charge level while the vehicle in operation. When the engine is switched off, the batteries are loaded by same current and the charge level can be maintained within the limits of the device.

System implementation part of thesis has not been published.