This thesis focuses on the development of the Battery Management System (BMS) for an electric racing motorcycle prototype, with particular emphasis on state-of-charge estimation and cell balancing. It presents the equivalent electrical model adopted to describe the battery behavior, along with the corresponding experimental characterization carried out in the laboratory. The work then illustrates the development, validation, and implementation of the estimation algorithm within the BMS, followed by the proposal of an innovative balancing algorithm designed to enhance the performance of existing solutions while preserving the low complexity typical of passive implementations. The thesis concludes with a discussion of the obtained results and potential future developments of the system.

Il presente lavoro di tesi riguarda lo sviluppo del sistema di gestione della batteria, BMS di un prototipo motociclistico elettrico da competizione, con particolare attenzione alla stima dello stato di carica e al bilanciamento delle celle. La tesi presenta il modello elettrico equivalente adottato per descrivere il comportamento della batteria e la relativa caratterizzazione sperimentale condotta in laboratorio. Viene quindi illustrato lo sviluppo, la validazione e l'implementazione dell'algoritmo di stima nel BMS, seguito dalla proposta di un algoritmo di bilanciamento innovativo, volto a migliorare le prestazioni delle soluzioni già impiegate, mantenendo al contempo ridotta la complessità del sistema. Il lavoro si conclude con una discussione dei risultati ottenuti e dei possibili sviluppi futuri del sistema.

Sviluppo del sistema di gestione della batteria per una moto elettrica da competizione

BARONE, LORENZO
2024/2025

Abstract

This thesis focuses on the development of the Battery Management System (BMS) for an electric racing motorcycle prototype, with particular emphasis on state-of-charge estimation and cell balancing. It presents the equivalent electrical model adopted to describe the battery behavior, along with the corresponding experimental characterization carried out in the laboratory. The work then illustrates the development, validation, and implementation of the estimation algorithm within the BMS, followed by the proposal of an innovative balancing algorithm designed to enhance the performance of existing solutions while preserving the low complexity typical of passive implementations. The thesis concludes with a discussion of the obtained results and potential future developments of the system.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
10-dic-2025
2024/2025
Il presente lavoro di tesi riguarda lo sviluppo del sistema di gestione della batteria, BMS di un prototipo motociclistico elettrico da competizione, con particolare attenzione alla stima dello stato di carica e al bilanciamento delle celle. La tesi presenta il modello elettrico equivalente adottato per descrivere il comportamento della batteria e la relativa caratterizzazione sperimentale condotta in laboratorio. Viene quindi illustrato lo sviluppo, la validazione e l'implementazione dell'algoritmo di stima nel BMS, seguito dalla proposta di un algoritmo di bilanciamento innovativo, volto a migliorare le prestazioni delle soluzioni già impiegate, mantenendo al contempo ridotta la complessità del sistema. Il lavoro si conclude con una discussione dei risultati ottenuti e dei possibili sviluppi futuri del sistema.
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