Publication:
Development of battery management system in EV application using wireless communication

dc.contributor.affiliation#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#en_US
dc.contributor.authorRahman, Md Mizanuren_US
dc.contributor.supervisorMuhammad Mahbubur Rashid, Ph.Den_US
dc.contributor.supervisorSany Izan Ihsa, Ph.Den_US
dc.contributor.supervisorA.H.M Zahirul Alam, Ph.Den_US
dc.date.accessioned2024-10-07T03:01:16Z
dc.date.available2024-10-07T03:01:16Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractThe lithium-ion battery pack is a very important part of an electric vehicle (EV) and is an expensive component. If there is no proper battery management system (BMS) for the lithium-ion battery pack, the overall performance could be affected in several ways, including the lifecycle, charging-discharging behaviour, safety and ambient temperature. Because a battery pack is exposed to different conditions, such as ambient temperature, aging and manufacturing variation, over state of charge (SOC) and under depth of discharge (DOD), the charge of the series connected cells becomes unbalanced. During the rapid charge balancing (transferring) process, the internal temperature of the cells may exceed its allowable limit (46°C) which results in unstable balancing behaviour. Besides this, communication makes the BMS convenient and even smarter by connecting all the sensors, including the sensors for voltage, current, SOC and temperature, of the battery pack. However, a large number of wire terminations in the BMS, including among the sensors, are liable to safety failure and are not fully reliable. To help address these issues, this research focuses on developing a BMS that includes a charge balancing system and wireless communication system for three series connected battery cells. Several local control units and one central controller are used to achieve this. The charge balancing system uses a DC to DC converter and a controlled algorithm, which considers internal ambient temperature, to overcome the challenges associated with the charge balancing process. With this approach, the increasing internal temperatures in the battery cells are maintained within the range of 27°C to 35°C. Real time information is monitored and used to control the functionality of the battery pack using wireless communication. The wireless communication system, using the ZigBee communication protocol and point-to-point topology, has reduced wiring problems, as well as size and cost, compared to the conventional communication system. The simulation results of this system have been verified by the experimental results. The wireless communication and control management system developed in this research can be applied to large battery packs to improve their overall performance.en_US
dc.description.abstractarabicيتم تطوير المركبات الكهربائية بسرعة (EVs) وتعتبر مستقبل النقل ، نظرا لمزاياها العديدة مثل أنها تقلل من انبعاث الغازات السامة والتكاليف والأوزان للمركبات بشكل كبير. مع تزايد الطلب على مصادر الطاقة الفعالة ، أصبحت مجموعة البطاريات أكثر الأجزاء قابلية للتطبيق وأحد أغلى مكونات السيارة الكهربائية (EV). بطاريات ليثيوم أيون أكثر ملاءمة ل EVs بسبب طاقتها وكثافتها العالية مقارنة بالبطاريات الأخرى القابلة لإعادة الشحن. ومع ذلك ، فإن درجة حرارة حزمة البطارية لها تأثير كبير على الأداء الكلي والأداء الوظيفي ودورة الحياة وسلوك الشحن والتفريغ العادي بالإضافة إلى السلامة. بما أن مجموعة البطاريات تتعرض لظروف مختلفة: درجة الحرارة المحيطة ، والشيخوخة وتغير التصنيع ، وفوق حالة الشحن (SOC) وتحت عمق التصريف (DOD) ، تصبح الخلايا المتسلسلة المتسلسلة غير متوازنة. خلال عملية موازنة الشحن السريع (النقل) ، قد تتجاوز درجة الحرارة الداخلية الحد المسموح به (46 درجة مئوية). يعتبر توازن الشحن مع التحكم مشكلة مهمة للغاية وذات أهمية أساسية بالنسبة لمجموعة البطارية لتحقيق مستوى عالٍ من الأداء والسلامة ودورة حياة طويلة. إلى جانب ذلك ، يجعل الاتصال نظام إدارة البطارية أكثر ذكاءً بسبب ربط جميع المستشعرات مثل أجهزة الاستشعار للجهد والجهد و SOC ودرجة حرارة البطارية. وهناك عدد كبير من الخلايا الفردية في حزمة البطارية لديها العديد من إنهاء الأسلاك التي تكون عرضة لفشل السلامة. في نظام إدارة البطاريات التقليدي (BMS) ، يتم الوصول إلى هذه المعلومات ومراقبتها من خلال اتصال شبكة منطقة التحكم (CAN). لمعالجة مشاكل الأسلاك ، تم تقديم نظام إدارة بطارية لاسلكي يستخدم بروتوكول الاتصال ZigBee وطبولوجيا من نقطة إلى نقطة في هذا البحث. يتم استخدام وحدات التحكم الدقيقة والوحدات اللاسلكية (عقدة المستشعر كعقدة للمرسل والمنسق كمستقبل) لمعالجة المعلومات من عدة مستشعرات (الجهد ودرجة الحرارة و SOC) ونقل هذه المعلومات إلى أجهزة العرض ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، تم التحكم في توازن شحن حزمة البطارية باستخدام محول طاقة رقمي يتم تشغيله (تشغيل وإيقاف) عبر الاتصال اللاسلكي.en_US
dc.description.callnumbert TL 220 R147D 2020en_US
dc.description.identifierThesis : Development of battery management system in EV application using wireless communication /by Md Mizanur Rahmanen_US
dc.description.identityt11100418243MdMizanurRahmanen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2020.en_US
dc.description.physicaldescriptionxvii, 146 leaves : colour illustrations ; 30cm.en_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.identifier.urihttps://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/2878
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2020en_US
dc.subject.lcshElectric vehicles -- Batteriesen_US
dc.subject.lcshWireless communication systemsen_US
dc.titleDevelopment of battery management system in EV application using wireless communicationen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dspace.entity.typePublication

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Loading...
Thumbnail Image
Name:
t11100418243MdMizanurRahman_24.pdf
Size:
433.4 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
24 pages file
Loading...
Thumbnail Image
Name:
t11100418243MdMizanurRahman_SEC.pdf
Size:
3.37 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full text secured file

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Plain Text
Description:

Collections