An Integrated Approach to Lithium-Ion Battery Cell Management through Accurate Voltage Measurement and Cell Balancing
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
IEEE
Abstract
ENG: Battery packs have become a critical component in various applications from portable electronics to electric vehicles. Accurate voltage measurement is essential for effective battery management, ensuring safety and reliability, which is especially important in high-power battery packs that consist of multiple cells connected in series or parallel configurations, such as Electric Vehicles (EVs). This paper explores the voltage measurement topologies, pack configuration principles, and implementation of cell balancing in a lithium-ion battery pack. We review the various types of faults that can occur in lithium-ion batteries, different voltage sensor placement strategies, and their impact on the accuracy and robustness of voltage measurement. Our results show that proper cell balancing can improve battery performance, reduce the risk of safety incidents, and extend the battery lifespan.
UKR: Акумуляторні блоки стали критично важливим компонентом у різноманітних додатках від портативної електроніки до електромобілів. Точне вимірювання напруги має важливе значення для ефективного керування батареєю, забезпечення безпеки та надійності, що особливо важливо для потужних акумуляторних блоків, які складаються з кількох елементів, з’єднаних послідовно або паралельно, таких як електромобілі (EV). У цьому документі досліджуються топології вимірювання напруги, принципи конфігурації акумулятора та впровадження балансування елементів у літій-іонному акумуляторі. Ми розглядаємо різні типи несправностей, які можуть виникнути в літій-іонних батареях, різні стратегії розміщення датчиків напруги та їхній вплив на точність і надійність вимірювання напруги. Наші результати показують, що правильне балансування елементів може покращити продуктивність акумулятора, зменшити ризик інцидентів із безпекою та подовжити термін служби акумулятора.
UKR: Акумуляторні блоки стали критично важливим компонентом у різноманітних додатках від портативної електроніки до електромобілів. Точне вимірювання напруги має важливе значення для ефективного керування батареєю, забезпечення безпеки та надійності, що особливо важливо для потужних акумуляторних блоків, які складаються з кількох елементів, з’єднаних послідовно або паралельно, таких як електромобілі (EV). У цьому документі досліджуються топології вимірювання напруги, принципи конфігурації акумулятора та впровадження балансування елементів у літій-іонному акумуляторі. Ми розглядаємо різні типи несправностей, які можуть виникнути в літій-іонних батареях, різні стратегії розміщення датчиків напруги та їхній вплив на точність і надійність вимірювання напруги. Наші результати показують, що правильне балансування елементів може покращити продуктивність акумулятора, зменшити ризик інцидентів із безпекою та подовжити термін служби акумулятора.
Description
V. Havryliuk: ORCID 0000-0001-9914-5733
Keywords
Lithium ion, battery cell, balancing, fault, state of charge, charging, discharging, літій-іонний, елемент батареї, балансування, несправність, стан заряду, зарядка, розрядка, КАТ
Citation
Nibaruta R., Venugopal P., Rietveld G., Havryliuk V., Soeiro T. B. An Integrated Approach to Lithium-Ion Battery Cell Management through Accurate Voltage Measurement and Cell Balancing. 2023 IEEE International Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles & International Transportation Electrification Conference (ESARS-ITEC) : Conference Proceedings, 29-31 March 2023, Venice, Italy. 2023. DOI: 10.1109/ESARS-ITEC57127.2023.10114861.