Batri a nan machin elektrik se yon konsantre kle nan antretyen sante batri. Sistèm Jesyon Batri (BMS) kenbe eta optimal batri a nan evalye Eta Sante li (SOH). Idantifikasyon SOH avèk presizyon ka detèmine tan ranplasman batri, evite echèk batri, ak pwolonje lavi sèvis li yo. Atik sa a gen pou objaktif pou amelyore pèfòmans BMS pa idantifye paramèt SOH. Dapre modèl batri Thevenin la, yo jwenn paramèt kle tankou R{{0}}, Rp, ak Cp. De algoritm adaptasyon, konte Coulomb ak vòltaj sikwi louvri, yo itilize pou konplete idantifikasyon paramèt. Yo konpare rezilta de algorithm yo an tèm de erè, erè absoli vle di (MAE), erè kare mwayen rasin (RMSE), ak valè final SOH yo konpare. Rechèch la konsantre sou jwenn done erè estimasyon ak enfòmasyon serye pèfòmans BMS. Rezilta yo montre ke metòd la konte Coulomb gen yon erè ki pi piti nan estimasyon SOH pase metòd la vòltaj sikwi louvri, ak yon erè nan 1.770%. Valè final la SOH se 17.33%, ak modèl batri Thevenin gen yon erè modèl 0.0451% pou batri a.
1. Entwodiksyon
Batri machin elektrik ak sistèm jesyon batri (BMS):Nan machin elektrik, batri a se sous enèji prensipal la, ki bay pouvwa a motè a ak lòt sistèm yo. Kontrèman ak machin tradisyonèl yo, pil machin elektrik yo gen kapasite relativman ti ak vòltaj, epi yo anjeneral pake nan modil batri. Sistèm batri a konsiste de pil miltip, ki jere pa BMS. Fonksyon li yo enkli optimize sistèm batri k ap travay la, ki enplike de paramèt kle: eta chaj (SOC) ak eta sante (SOH). SOC se rapò kapasite ki rete a ak kapasite total, pandan y ap SOH se valè konparezon ant pèfòmans aktyèl ak nouvo pèfòmans batri, ki pa ka mezire dirèkteman epi li bezwen estime.
Rechèch background ak metòd ki gen rapò:Eta Sante (SOH) ka quantifier pèfòmans batri ak lavi. Degradasyon kalite, chanjman nan rezistans entèn ak paramèt kapasite ka rive pandan itilizasyon batri. Idantifye paramèt SOH ede detèmine kondisyon aktyèl la nan batri a, rekòmande tan ranplasman, ak pwolonje lavi batri a. Kounye a gen plizyè metòd pou estime Eta Sante (SOH) oswa Eta chaj (SOC), men gen kèk metòd ki idantifye toulede an menm tan epi ki jenere paramèt apwopriye pou diminye fado enfòmatik sou BMS. Algorithm pou kontwole paramèt batri a bezwen pou adapte yo ak chanjman paramèt yo epi estime kondisyon batri a. Metòd yo ka divize an twa kategori, ki gen ladan metòd enpedans espèk, metòd ekwasyon modèl sikwi, ak metòd modèl enpedans elektwochimik.
Revizyon travay ki gen rapò:Metòd miltip yo te souvan itilize nan rechèch anvan yo idantifye paramèt batri. Koulombik konte (CC) ak metòd vòltaj sikwi louvri (OCV) yo lajman ki itilize nan machin elektrik BMS, yo chak ak pwòp avantaj ak dezavantaj li yo. Metòd CC estime SOH pa kontwole kapasite antre ak soti nan batri a, pran an kont pèt pouvwa pandan sik la chaje, epi li ka bay enfòmasyon enpòtan tou atravè rekiperasyon vòltaj; Metòd OCV a ka konsidere kòm yon vòltaj balanse apre batri a te konplètman repoze, ak Eta Sante a (SOH) estime lè nou konsidere kondisyon yo paramèt batri BMS.
Konsantre etid sa a se pou idantifye paramèt SOH egzat pou pwolonje lavi batri a. Yo itilize yon metòd batri ki baze sou modèl pou evalye ak idantifye paramèt SOH. Yo itilize modèl batri Thevenin pou idantifye paramèt R0, Rp, ak Cp atravè yon algorithm adaptatif (Recursive Least Squares, RLS). Dapre rezilta evalyasyon yo, yo jwenn estimasyon SOH egzak pou redwi fado enfòmatik.
Kontribisyon rechèch:Rezilta tès paramèt batri yo bay estimasyon rezonab ak ti pousantaj erè pou evalye pèfòmans sistèm BMS. Metòd konte Coulomb se pratik pou kalkile kapasite batri a, ak pouvwa maksimòm batri a diminye ak ogmantasyon nan sik chaj ak egzeyat. Erè relatif modèl batri Thevenin se mwens pase 2%. An tèm de presizyon estimasyon SOH, metòd CC siperyè RLS, ak metòd CC ka estime vòltaj tèminal batri ak SOC, pandan y ap metòd OCV ka sèlman estime paramèt batri.
2. Sistèm jesyon batri
Konpozan batri (fonksyon ak konpozisyon BMS):BMS kontwole sistèm batri a ki konpoze de dè santèn oswa dè milye de pil nan machin elektrik, epi li gen fonksyon enpòtan tankou siveyans, estime paramèt, pwoteje, bay rapò, ak balanse pil. Fonksyon prensipal li yo enkli pwoteje batri a kont domaj, opere batri a nan vòltaj ak tanperati ki apwopriye, epi kenbe batri a pou opere nan paramèt ki satisfè kondisyon sistèm tankou SOC, SOH, ak SOF. BMS konsiste de detèktè, actuators, ak kontwolè, ak antre ki gen ladan siyal detèktè tankou aktyèl, vòltaj, tanperati, ak pedal, ak rezilta ki gen ladan modil pou jesyon tèmik, balans, jesyon sekirite, endikasyon chaj, alam fay, ak kominikasyon. Lojisyèl BMS la gen ladan plizyè modil fonksyonèl tankou deteksyon paramèt batri, estimasyon, ak dyagnostik fay. Mezi vòltaj batri, estimasyon paramèt, balanse, ak dyagnostik fay yo se pwoblèm prensipal yo nan BMS, pami ki mezi vòltaj batri fè fas a difikilte tankou diferans vòltaj ki te koze pa koneksyon seri batri ak kondisyon segondè-presizyon.
Modèl batri:Atik sa a detèmine paramèt Eta Sante (SOH) atravè modèl batri, epi konvèti vòltaj batri a, aktyèl, ak paramèt tanperati a nan SOH pou jwenn estimasyon egzat. Sèvi ak modèl batri Thevenin, repons vòltaj pasajè pwosesis polarizasyon batri a dekri lè w chwazi paramèt rezistans entèn ak kapasite batri a. Yo bay ekwasyon matematik modèl batri a ak metòd kalkil pou paramèt ki gen rapò (Voc, R0, Rp, ak Cp), yo jwenn nan algorithm RLS la epi aplike nan modèl batri Thevenin.
3. Detèmine paramèt kondisyon sante yo
Enpòtans ak metòd pou idantifye paramèt eta sante yo:Paramèt SOH egzat yo enpòtan anpil pou pèfòmans BMS. Etid sa a itilize konte Coulomb kòm yon algorithm adaptasyon pou idantifye paramèt sa yo pou jwenn valè inisyalizasyon SOH epi evalye pèfòmans BMS. Yo itilize modèl batri Thevenin pou detèmine paramèt modèl batri yo ak fonksyon OCV-SOC. Pwosesis espesifik la enplike nan antre aktyèl nan modèl batri a, analize done vòltaj tèminal, konvèti soti nan domèn tan nan domèn SOC, ak koub Fitting pou jwenn fonksyon OCV-SOC la. Pwosesis idantifikasyon paramèt la repete jiskaske estimasyon SOH a rezonab epi to erè a piti.
Fonksyon OCV-SOC:Ki baze sou modèl batri Thevenin, OCV (SOC) se yon paramèt vòltaj sous yo jwenn nan tès vòltaj batri a san yon chaj konekte ak vòltaj la anvan konekte pake batri a. Yo estime koub SOC OCV la lè l sèvi avèk done tès chaj konstan ak ekipe ak yon polinòm lòd douzyèm. Polinòm dizyèm lòd la gen pi gwo presizyon nan estimasyon Voc ak pi piti erè kare mwayen rasin (RMSE), ki gen yon enpak siyifikatif sou presizyon nan fonksyon SOC ak OCV.
Paramèt R0, Rp, ak Cp:Modèl batri Thevenin mande pou OCV nan SOC kòm vòltaj sous la, ki jwenn nan tès batman kè. R{{0}} se yon rezistans entèn ki gen yon valè ki pi gran pase lòt rezistans. Akòz pwoblèm peryòd echantiyon an, li difisil pou pran ti chanjman done yo. Relasyon ki genyen ant R0 ak SOC yo te jwenn nan koub polinòm dezyèm lòd, ak yon mwayèn R0 valè 0.027735 Ω. R0, Rp, ak Cp bay done opinyon pou tès vòltaj ak aktyèl batman kè ak jwenn valè paramèt pwodiksyon.
Rezilta eksperimantal
Lè w analize paramèt Eta Sante (SOH) yo kontwole pa batri a, pèfòmans BMS reyalize, epi done paramèt fizik tankou vòltaj tèminal ak aktyèl inlet/priz batri a jwenn. Ki baze sou modèl batri, done paramèt yo idantifye epi yo itilize pou siveyans estati batri ak sistèm pwoteksyon. Metòd estimasyon SOH a gen ladan mezire chanjman ki fèt nan rezistans batri ak kapasite, respektivman lè l sèvi avèk lwa Ohm ak metòd konte Coulomb, epi ranplase valè OCV nan ekwasyon relasyon OCV-SOC pou jwenn valè SOC ak SOH.
Tès la egzeyat estatik te fèt, ak rezilta yo te montre ke algorithm CC a te jwenn chanjman SOH nan miltipliye valè aktyèl la pa tan, pandan y ap algorithm OCV la te jwenn valè SOH a lè l sèvi avèk vòltaj tèminal la oswa valè OCV nan modèl la batri. Koub chanjman SOH de algorithm yo te sanble. Tès la tou te jwenn rezilta idantifikasyon paramèt batri, ak karakteristik detant batri yo ka itilize pou idantifikasyon paramèt. Plis sik tès la pi vit, se pi egzak estimasyon SOH la. Algorithm CC a siperyè algorithm OCV nan inisyalizasyon SOH, sa ki ka pi byen konprann rezistans entèn batri a ak an menm tan estime vòltaj tèminal Vt, SOC, ak SOH batri a, ak yon erè estimasyon ki mwens pase 2%.
Soti nan done erè pou idantifye paramèt SOH yo, erè kare mwayen (MSE) algorithm CC se {{0}}.0111, valè SOH final la se 17.33%, pousantaj erè a se 1.770%, ak rasin lan. erè kare mwayen (RMSE) se 0.0132
Diskisyon rezilta rechèch:Enpak rezistans batri entèn yo sou CC ak OCV algorithm se menm jan an, ak CC algorithm ka pi byen konprann rezistans entèn ak pi piti erè. Algorithm CC la ka avèk siksè estime vòltaj tèminal Vt, SOC, ak SOH nan batri a ansanm, ak yon erè estimasyon ki mwens pase 2%. Nan tès egzeyat la, algorithm CC a pi egzak pase algorithm OCV nan inisyalizasyon SOH, ak yon estimasyon erè kare mwayen (MSE) nan 1.770% pou algorithm CC ak 3.256% pou algorithm OCV. Rezilta sa yo bay referans pou idantifikasyon paramèt nan evalyasyon BMS.
4. Rezime
Rezilta evalyasyon pèfòmans BMS ki baze sou idantifikasyon paramèt SOH yo montre ke algorithm konte Coulomb la gen pi bon rezilta estimasyon, ak yon erè estimasyon SOH 1.770% ak yon valè final SOH 17.33%. Erè modèl modèl batri Thevenin pou pil se 0.0451%. An tèm de presizyon nan estimasyon SOH lè l sèvi avèk de metòd (konte Koulomb ak vòltaj sikwi louvri), konte Coulomb gen pi wo presizyon. Anplis de sa, algoritm adaptasyon ki baze sou modèl batri ka estime vòltaj tèminal la ak SOH nan batri a.