Усули нав ва усули истифодаи нардбон барои муайян кардани вазъи саломатии батареяи литий динамикӣ

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

Донишгоҳи Чин Донишгоҳи Нерӯи барқ, Лабораторияи калидии Чин, кишвари ман, Маркази тадқиқоти технологияҳои автомобилӣ Co., Ltd. Дар "Маҷаллаи Технологияи Электрик", "Коғаз" унвони коғазро "дар асоси мутобиқгардонии "муайянкунии ҳолати саломатӣ ва омӯзиши истифодаи нардбонҳо дар асоси дигар") ба таври дақиқ ҳисоб мекунад, ки ҳуҷайраҳои инфиродӣ дар бастаи батареяи литий-ионӣ Ҳолати палектуравӣ (SOC) ва вазъи саломатӣ (SOH) барои дароз кардани мӯҳлати истифодабарии батареяҳои литий-ионӣ муҳиманд.

Ин мақола ба модели схемаи эквиваленти дараҷаи дуюми батарея асос ёфтааст ва алгоритми мутобиқгардонии филтри Калманро (AUKF) барои баҳодиҳии вақти воқеии SOC батарея ва муқовимати дохилии Ом ва мувофиқи муқовимати дохилии Ом ва мукотибаи батареяи SOH, Батареяи SOH дар вақти воқеӣ ҳисоб мекунад. Батареяро дар ду шароити гуногун созед, имконпазирӣ ва дурустии усулро тафтиш кунед. Бо арзёбии ҳолати умумии саломатии ҳар як ҳуҷайра ва бастаи батарея дар гурӯҳи батареяи литий, батареяи мономери беихтисос ҷойгир карда мешавад ва бастаи батарея муттаҳид карда мешавад ва усули истифодаи нардбон аз бастаи батареяи литий-ионии барқии равшани автомобилӣ таҳия карда мешавад.

Истифодаи захираҳои партовҳои батареяҳои динамикии литий-ионро ба ҳадди аксар расонед. Бо афзоиши истеъмоли энергияи нави энергияи ҷаҳонӣ, ифлосшавии атмосфера меафзояд, таҳияи мошинҳои нави энергетикӣ вазифаи муҳими рушди саноати муосир гардид. Дар байни онҳо мошинҳои электрикӣ бо самаранокии баланд ва ифлосшавии хурд таваҷҷӯҳ зоҳир карданд.

Батареяи литий-ионии батареяи литий-ион ягона пайванди нигоҳдории энергия дар мошини барқӣ мебошад. Вақте ки кори батареяи литий-ионии автомобилии барқӣ то 80% аз кори аслӣ кам мешавад, он барои истифода дар мошинҳои барқӣ мувофиқ нахоҳад буд. Раванди истеҳсоли батареяи пурқуввати литий-ион пешрафта аст, ҳатто пас аз ба нафақа баромадан, он то ҳол бехатарии баланд ва нерӯи барқро нигоҳ медорад.

Агар ин батареяҳои литий-ион барқарор карда шаванд, онҳо боиси партовҳои бузург хоҳанд шуд, аз ин рӯ онҳо метавонанд нардбонҳоро бо батареяҳои литий-ионҳои барқии истеъфоёфта баррасӣ кунанд. аз нав кор кардан ва аз нав истифода бурдан. Аз сабаби фарқияти дараҷаи худидоракунии барқ ​​​​ва ҳарорати муҳити зист дар истифодаи батареяҳои гуногуни мономерӣ дар истифодаи ҳуҷайраҳои якхела, иқтидор, муқовимати дохилӣ ва шиддати батареяи динамикии литий-ионии истеъфоёфта, ҳар як пиршавии батареяи мономер фарқият вуҷуд дорад.

Аз ин рӯ, барои ноил шудан ба истифодаи оқилонаи нардбон, ҳолати ҳар як ҳуҷайраи воҳидро дар бастаи батареяи литий-ионии литий-ион аз нав арзёбӣ кунед. Ҳолати мошини барқӣ бо ҳолати батареяи литий-ион аз рӯи батарея (stateofcharge, SOC) ва вазъи саломатӣ (stateofhealth, SOH) тавсиф карда мешавад. SOC таносуби иқтидори боқимондаи ҷорӣ ва иқтидори номиналӣ мебошад.

Он метавонад иқтидори боқимондаи батареяро мустақиман инъикос кунад ва масофаи ҳадди аксар ронандагии автомобили электрикиро мустақиман инъикос кунад. Яке аз параметрҳои муҳими тасмими идоракунии энергияи батареяи литий-ион; SOH батарея Миқдори максималии қувва ва иқтидори номиналии ҷараёнро метавон пур кард, ки дараҷаи пиршавии батареяро тавсиф мекунад, дар кам шудани моддаҳои фаъол дар батарея инъикос меёбад, иқтидори воқеӣ кам мешавад, муқовимати дохилӣ меафзояд ва ғайра. Ҳолати батареяи литий-иониро, ки яке аз технологияҳои асосии батареяи динамикии литий-ион мебошад, дуруст ҳисоб кунед.

Усули баҳодиҳии батареяи SOC-и мавҷударо ба чор категорияи зерин тақсим кардан мумкин аст: 1Усули нуқтаҳои дӯстӣ: Ин усул ба ҳолати ҳалқаи кушод тааллуқ дорад, ки аз маънои SOC сар карда, бо ҳисоби ҳисобкунии ҷараёни намуна ба вақти батареяи SOC. Дар ҳолате, ки арзиши ибтидоии SOC дақиқ аст, усул дар муддати кӯтоҳ дақиқии баландро нигоҳ медорад, аммо бо зиёд шудани вақти корӣ, дақиқии ин усул аз сабаби номуайянии самаранокии номуайяни Каллен ва ҷараёни санҷиш коҳиш меёбад. Истифодаи дарозмуддат мумкин нест.

2 Параметри Хусусиятҳо: Хусусиятҳои батарея одатан схемаи кушодаи батарея (Open-Circuitvoltage, OCV) ва муқовимати дохилӣ мебошанд. Усули шиддати микросхемаҳои кушода арзиши SOC-и мувофиқро тавассути чен кардани муносибати мувофиқи батареяи OCV ва SOC ба даст меорад, аммо арзиши шиддати кушодаи батареяро ба даст овардан, барои муддати тӯлонӣ истодан душвортар аст, ки дар натиҷа хатогии калонтар мешавад. Андозагирии муқовимати дохилӣ аз сабаби таҷҳизоти озмоишӣ мушкилтар аст ва наметавонад ба талаботи баҳодиҳии онлайн ҷавобгӯ бошад.

3 Бо маълумот идора карда мешавад: Ин усул тавассути рондани маълумот модел карда мешавад ва сипас барои баҳодиҳии ҳолати батарея истифода мешавад. Ин усул барои мантиқи номуайян, шабакаи нейронҳои сунъӣ, шабакаи норавшани нейронӣ ва мошини вектории дастгирӣ муҳим аст. Чунин усулҳо асосан ба ҳамаҷониба ва самаранокии маълумотҳои омӯзишӣ такя мекунанд.

Ҳангоми пиршавии батарея, бо тағирёбии хусусиятҳои батарея, маълумоти омӯзиш тадриҷан беэътибор мешавад ва ба ин васила ба таъсири тахминшуда таъсир мерасонад. 4 Усули баҳодиҳӣ ба усулҳои гуногун асос ёфтааст: ин навъи усули баҳодиҳӣ ба модели батарея, ки режими кори пӯшида мебошад, асос ёфтааст. Технологияи филтри васеъкунии Карман, технологияи филтри дугонаи Калман, васеъшавии мустаҳками технологияи филтркунии Калман, технологияи филтркунии зарраҳо ва ғайра.

Чунин усулҳо бо усулҳои сершумори баҳодиҳии SOC ба таври органикӣ муттаҳид карда шудаанд, то аз камбудиҳо канорагирӣ кунанд, ки ба онҳо имкон медиҳад, ки SOC-ро ба таври муассир пайгирӣ кунанд, самти кунунии баҳодиҳии SOC мебошад. Усули мавҷудаи баҳодиҳии батареяи SOH дорои якчанд аст: 1 Усули холӣкунии мустақим: Ин усули баҳодиҳии таъсири сарборӣ ба батареяи SOH мебошад. Ин усул мураккаб аст ва SOH батареяро санҷидан лозим аст.

Онро мониторинги онлайн амалӣ кардан мумкин нест; Усули ченкунии импеданси дохилӣ: SOH-и батареяро метавон бо муносибати муқовимати дохилии ом тавсиф кард ва мутобиқати омии батарея тавассути таҳлили ченкунӣ ба даст оварда мешавад ва ба ин васила ҳисоб кардани SOH батарея барои ба даст овардани батарея (Таҳлили импеданси электрохимиявӣ) (EIS): Ин усул тафаккури муҳим барои ба даст овардани маълумоти ченкунии синусҳо ва маълумотҳои синусӣ мебошад. бо назарияи норавшан, пешгӯии дараҷаи пиршавии батарея, ин усул бояд шумораи зиёди маълумоти таҷрибавӣ, амалӣ паст; 4 таҳлили кимиёвӣ: ин усул SOH бо чен кардани тағирёбии зичии электролитҳо ҳисоб карда мешавад, аммо усул бояд сохтори батареяро вайрон кунад, то батарея дигар истифода накунад; 5 баҳодиҳии муосир: алгоритми муҳими филтри Калман, алгоритми шабакаи нейрон, алгоритми мантиқи номуайян ва ғайра. Ин усул метавонад ҳолати батареяро сифатан таҳлил кунад ва таъсири воқеии татбиқ беҳтар аст. Дар посух ба мушкилоте, ба монанди ҳолати кунунии батарея, фарқият ночиз аст, ин коғаз модели схемаи эквивалентии ТЕВЕНИНИНИНОИНИН-и дараҷаи дуюми батареяи литий-иониро истифода мебарад ва алгоритми adaptiveuntedkalmanfilter, Aukf)-ро барои баҳодиҳии вақти воқеӣ истифода мебарад.

Алгоритми мутобиқгардонии дигар дар якҷоягӣ бо алгоритми филтри Калман ва алгоритми васеъшудаи Калман, муқаррар кардани муносибатҳои даврии итеративӣ, параметрҳои маълуми батарея ҳолати батареяро ҳисоб мекунанд ва сипас ҳолати батареяро ҳамчун миқдори маълуми параметрҳои тахминии модел истифода мебаранд, дар ин намуди ҳисобкунии рекурсивӣ ва муқовимати дохилии OC. Баҳодиҳии батареяи SOH метавонад дар вақти воқеӣ бо истифода аз муқовимати ohmic ва батареяи SOH ҳисоб карда шавад. Ва бо арзёбии вазъи умумии саломатии ҳар як ҳуҷайраи воҳид ва бастаи батарея дар бастаи батарея, арзиши бастаи батарея миқдори муайян карда мешавад ва усули истифодаи нардбон аз бастаи батареяи литий-ионии барқии равшани автомобил таҳия карда мешавад.

Тасвири 1 Батареяи дараҷаи дуюми модели схемаи эквивалентии THEVENIN Хулосаи 1) Дар асоси модели схемаи эквивалентии дараҷаи дуюми THEVENIN батарея, он барои алгоритми филтркунии мутобиқгардонии Калман тарҳрезӣ шудааст. Таҷриба дурустии алгоритми филтркунии мутобиқшавандаи Калманро дар ду шароити кунунии гуногун тафтиш мекунад ва алгоритм бо ҳолати кунунӣ маҳдуд намешавад ва алгоритм метавонад алгоритмро муайян кунад. Муқовимати ҳамаҷониба.

2) Ин мақола ом ахеологии системаи ҳуҷайраи ба вақт асосёфтаро истифода мебарад ва сипас муқовимати дохилӣ ва функсияи батареяи SOH-ро барои ҳисоб кардани SOH батарея ва дурустии баҳодиҳии он тавассути таҷрибаҳо тафтиш мекунад. Ин алгоритми тез, дақиқи баланд ва амалияи хуб дорад. 3) Ин коғаз тавассути баҳодиҳии SOH ва батареяи миёнаи мономерии ҳар як ҳуҷайра дар батареяи литий-ион, батареяи мономери беихтисос, ҳамгироии бастаи батарея, фармоишҳои фарсудашавии мошини барқии бастаи батареяи литий-иониро ба таври возеҳ таҳия мекунад, усули нигоҳдории батареяи баданро иваз мекунад. аз ин усул.

4) Алгоритми филтркунии Калман мутобиқшавӣ метавонад на танҳо муқовимати дохилии SOC ва ohm-и батареяро ҳисоб кунад, дар асоси модели батарея, модели фазои давлатӣ барои параметрҳои гуногун муқаррар карда мешавад ва ба хусусиятҳои поляризатсияи модели батарея ноил шудан мумкин аст. Арзёбии онлайн дар вақти воқеӣ. .