Bidh siostam riaghlaidh bataraidh a’ faighinn a-mach staid a’ chosgais agus staid slàinte bataraidhean lithium-ion le bhith a’ cleachdadh dhòighean tuairmse neo-dhìreach. Chan urrainn dha na rudan sin a thomhas gu dìreach leis gu bheil ath-bheachdan iom-fhillte aig a’ bhataraidh a-staigh. Mar sin, bidh an siostam a’ cleachdadh dhòighean leithid toirt a-mach feartan staitistigeil, cunntadh Coulomb, agus modalan adhartach stèidhichte air dàta. Mar eisimpleir, bidh e a’ coimhead air meatairean staitistigeil leithid caochlaideachd, cuibheasachd, agus claonadh bho lùban bholtaids is sruth gus coimhead airson crìonadh bataraidh. Bidh cleachdadh dhòighean tuairmse neo-dhìreach, leithid ionnsachadh innealan agus dòighean-obrach stèidhichte air luchd-amhairc, a’ cuideachadh le bhith a’ dèanamh tuairmse soc nas cruinne agus nas sàbhailte. Bidh na dòighean tuairmse soc seo a’ cuideachadh an t-siostam riaghlaidh bataraidh gus atharrachaidhean ann am bataraidhean lithium-ion a ro-innse. Bidh iad cuideachd a’ cuideachadh le bhith a’ riaghladh call comas, aois agus cunnartan nas fheàrr. Bidh deagh thuairmse staid cosgais agus deagh thuairmse staid slàinte a’ cuideachadh gach bataraidh lithium-ion gus obrachadh nas fheàrr agus mairsinn nas fhaide.
Bidh tuairmse ceart air soc ann an siostaman bataraidh lithium-ion a’ cumail a’ bhataraidh sàbhailte bho cus cosgais, cus teasachadh, agus fàilligidhean obann. Tha seo a’ dèanamh dhòighean tuairmse làidir glè chudromach airson siostaman riaghlaidh bataraidh an latha an-diugh.
Meatrach Staitistigeil | Tuairisgeul | Co-dhàimh le crìonadh bataraidh |
|---|---|---|
Variance | A’ sgrùdadh dè cho seasmhach ‘s a tha atharrachaidhean bholtaids/sruth | Tha caochlaideachd nas àirde a’ ciallachadh strì an taobh a-staigh neo-chothromach agus ath-bheachdan ceimigeach, agus milleadh electrod |
An luach as motha | An bholtaids/sruth as àirde rè cosgais no dì-luchdachadh | Tha àireamhan nas ìsle a’ sealltainn nas lugha de chomas luchdaidh agus duilgheadasan sàbhailteachd a dh’ fhaodadh a bhith ann leithid cus cosgais no cus teasachadh |
Luach as ìsle | An bholtaids/sruth as ìsle rè cosgais no dì-luchdachadh | A’ sealltainn call comas agus duilgheadasan sàbhailteachd |
Meadhanach (Cuibheasach) | Bholtaids/sruth cuibheasach rè cearcall | Tha atharrachaidhean a’ sealltainn briseadh sìos electrolyte agus nas lugha de thoradh lùtha |
Fàire | Cho neo-chothromach 's a tha an bholtaids/sruth air a sgaoileadh | Air a chleachdadh ann an às-tharraing fheartan gus SOH a ro-innse |
Cus Kurtosis | Dè cho geur 'sa tha am mullach bholtaids/sruth | Tha àireamhan nas àirde a’ ciallachadh barrachd poilearachd agus nas lugha de chomas cuir a-steach lithium |
Na prìomh ghiùlan-bidhe
Chan urrainn do shiostaman riaghlaidh bataraidh cosgais no slàinte a thomhas gu dìreach. Bidh iad a’ cleachdadh dhòighean neo-dhìreach leithid mion-sgrùdadh staitistigeil, cunntadh Coulomb, agus ionnsachadh innealan. Bidh na dòighean sin a’ cuideachadh le bhith a’ measadh cosgais agus slàinte bataraidh.
Cuidichidh fios a bhith agad air staid a’ chosgais le bhith a’ cumail bataraidhean sàbhailte. Bidh e a’ cur casg air cus cosgais, cus teasachadh, agus duilgheadasan obann.
Tha diofar dhòighean ann airson bataraidhean a dhearbhadh. Tha bholtaids cuairt fhosgailte, cunntadh Coulomb, sìoladh Kalman, agus modalan stèidhichte air AI nam measg cuid de na dòighean. Tha buannachdan agus droch phuingean aig gach fear dhiubh. Le bhith gan cleachdadh còmhla, bidh toraidhean nas fheàrr agus nas earbsaiche.
Bidh tuairmse air staid slàinte a’ sgrùdadh dè cho sean ’s a tha bataraidh. Bidh e a’ coimhead air call comas agus strì an taobh a-staigh. Bidh seo a’ cuideachadh le bhith a’ tomhas beatha bataraidh agus a’ seachnadh dhuilgheadasan sàbhailteachd.
Bidh dòighean-obrach measgaichte a’ measgachadh dhòighean stèidhichte air modail agus dhòighean stèidhichte air dàta. Bheir iad sin na toraidhean as fheàrr. Faodaidh iad atharrachadh le cleachdadh san t-saoghal fhìor. Cuidichidh seo bataraidhean gus mairsinn nas fhaide agus obrachadh nas fheàrr.
Bun-bheachdan Siostam Riaghlaidh Bataraidh
Prìomh ghnìomhan
Tha siostam riaghlaidh bataraidh glè chudromach airson bataraidhean lithium-ion. Cuidichidh e le bhith a’ cumail bataraidhean lithium-ion sàbhailte agus ag obair gu math. Bidh an siostam a’ sgrùdadh gach cealla bataraidh lithium-ion airson bholtaids, sruth agus teòthachd. Bidh e cuideachd a’ dèanamh cinnteach gu bheil a h-uile cealla bataraidh lithium-ion a’ cur cosgais agus a’ dì-luchdachadh gu cothromach. Cuidichidh seo gach bataraidh lithium-ion gus mairsinn nas fhaide agus obrachadh nas fheàrr.
Bidh an siostam riaghlaidh bataraidh a’ cumail sùil air staid a’ chosgais agus slàinte gach bataraidh lithium-ion. Bidh e a’ cleachdadh nan àireamhan seo gus stad a chuir air cus cosgais agus dì-luchdachadh domhainn, a dh’ fhaodadh cron a dhèanamh air bataraidhean lithium-ion.
Is e sàbhailteachd a’ chiad rud. Cuiridh an siostam às a’ bhataraidh lithium-ion ma lorgas e duilgheadasan leithid cus teasachadh no cuairtean goirid. Faodaidh e ceallan no pacaidean cùl-taic a chleachdadh gus cùisean a chumail ag obair.
Tha conaltradh cudromach. Bidh an siostam riaghlaidh bataraidh a’ cleachdadh SPI agus bus CAN gus dàta a chuir gu pàirtean eile den inneal no den charbad.
Tha diofar sheòrsaichean ann, leithid meadhanaichte no sgaoilte, agus mar sin faodaidh an siostam riaghlaidh bataraidh a bhith iomchaidh airson mòran dhealbhaidhean bataraidh lithium-ion.
Tha feartan a bharrachd aig cuid de shiostaman leithid sgrùdadh iomallach, ro-innse cearcall-beatha, agus lorg mhearachdan. Bidh iad sin a’ cleachdadh coimpiutaireachd sgòthan agus ionnsachadh innealan gus am bataraidh a chuideachadh ag obair nas fheàrr agus nas sàbhailte.
Prìomh Ghnìomh / Algairim | Tuairisgeul |
|---|---|
Sgrùdadh cealla | A’ cumail sùil air bholtaids, sruth, agus teòthachd gach cealla bataraidh lithium-ion. A’ lorg dhuilgheadasan agus a’ tòiseachadh air gnìomhan sàbhailteachd. A’ tomhas staid a’ chosgais agus staid na slàinte. |
Optimization cumhachd | A’ cumail smachd air cosgais is dì-luchdachadh gus ceallan bataraidh lithium-ion a chumail sàbhailte. Ag obair le siostaman eile gus cumhachd a chleachdadh ann an dòigh glic. |
Dearbhadh Sàbhailteachd | A’ cur stad air cunnartan leithid teicheadh teirmeach. A’ cleachdadh planaichean cùl-taice agus a’ cumail dhaoine sàbhailte bho chlisgeadh dealain. |
Leasachadh Cosgais Bataraidh | Atharraichidh e cosgais gus cuideam a lughdachadh air gach cealla bataraidh lithium-ion. Sàbhailidh e còdan mearachd airson sgrùdaidhean nas fhaide air adhart. |
Algairim Cothromachaidh Cealla | Dèan cinnteach gu bheil an aon bholtaids aig a h-uile cealla bataraidh lithium-ion. A’ cleachdadh cothromachadh gnìomhach no fulangach gus am bataraidh a chuideachadh ag obair nas fheàrr. |
Algairim Conaltraidh | A’ cur dàta eadar siostam riaghlaidh a’ bhataraidh agus innealan eile. A’ stad a’ cur cosgais ma lorgas e suidheachaidhean mì-shàbhailte. |
Moladh: Faodaidh bathar-bog is innealan bathar-cruaidh deiseil cuideachadh le innleadairean siostam riaghlaidh bataraidh a thogail agus a dhearbhadh airson bataraidhean lithium-ion nas luaithe.
Ceimigeachd le taic
Feumaidh siostam riaghlaidh bataraidh obrachadh le mòran cheimigean bataraidh lithium-ion. Tha na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan fhèin aig gach ceimigeachd, mar NMC, LFP, agus NCA. Mar eisimpleir, tha dùmhlachd lùtha àrd aig bataraidhean lithium-ion NMC. Mairidh bataraidhean lithium-ion LFP nas fhaide agus bidh iad a’ làimhseachadh teas nas fheàrr. Bidh an siostam riaghlaidh bataraidh ag atharrachadh mar a bhios e ag obair gus freagairt air gach ceimigeachd bataraidh lithium-ion.
Tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid a’ coimhead air mar a bhios diofar cheimigeachdan bataraidh lithium-ion ag obair ann an carbadan dealain. Tha na sgrùdaidhean seo a’ sealltainn gum feum siostaman riaghlaidh bataraidh dèiligeadh ri atharrachaidhean ann an dùmhlachd lùtha, cosgais, agus beatha cearcall. Tha iad cuideachd a’ sealltainn gu bheil riaghladh teirmeach agus tuairmse adhartach air staid cudromach airson gach seòrsa bataraidh lithium-ion. Faodaidh modailean ionnsachaidh innealan cuideachadh le bhith a’ ro-innse staid slàinte bataraidhean lithium-ion le bhith a’ cleachdadh dàta sìolaichte. Bidh seo a’ lughdachadh mhearachdan agus a’ cuideachadh siostam riaghlaidh a’ bhataraidh gus dèiligeadh ris an dòigh anns a bheil gach ceimigeachd bataraidh lithium-ion a’ fàs sean.
Faodaidh siostam riaghlaidh bataraidh sùbailte obrachadh le mòran cheimigean bataraidh lithium-ion. Cuidichidh seo le gach tagradh, bho charbadan dealain gu electronics so-ghiùlain, an coileanadh agus an sàbhailteachd bataraidh as fheàrr fhaighinn.
Staid Cosgais ann am Bataraidhean Lithium-Ion
Tha staid a’ chosgais glè chudromach airson bataraidhean lithium-ion. Cuidichidh e le bhith a’ cumail a’ bhataraidh sàbhailte agus ag obair gu math. Mura h-eil an staid chosgais ceart, faodaidh am bataraidh fàs ro theth no cumhachd a chall. Faodaidh seo toirt air a’ bhataraidh briseadh no eadhon duilgheadasan cunnartach adhbhrachadh leithid teintean. Ann an càraichean dealain, cuidichidh eòlas air staid a’ chosgais le breiceadh agus cosgais. Bidh e cuideachd a’ toirt air a’ bhataraidh mairsinn nas fhaide. Tha sgrùdaidhean a’ sealltainn gu bheil deagh mheasadh staid a’ chosgais a’ lughdachadh mhearachdan agus a’ cuideachadh na h-àrainneachd.
Chan urrainn dhut staid a’ chosgais a thomhas gu dìreach ann am bataraidh lithium-ion. Tha na h-ath-bheachdan ceimigeach a-staigh falaichte agus duilich fhaicinn. Faodaidh mothachairean a bhith ceàrr air sgàth fuaim agus atharrachaidhean sa bhataraidh. Mar sin, bidh siostaman riaghlaidh bataraidh a’ cleachdadh dhòighean sònraichte gus staid a’ chosgais a thomhas. Bidh iad a’ coimhead air bholtadh, sruth agus teòthachd gus a dhèanamh a-mach. Bidh na dòighean sin a’ cuideachadh le bhith a’ dèiligeadh ri duilgheadasan mothachairean agus bataraidhean a’ fàs nas sine.
Modh OCV
Bidh an dòigh Bholtachd Cuairte Fosgailte a’ tomhas staid a’ chosgais le bhith a’ sgrùdadh bholtachd a’ bhataraidh às dèidh dha fois a ghabhail. Tha ceangal bholtachd is staid cosgais fhèin aig gach ceimigeachd bataraidh. Tha an dòigh seo sìmplidh agus chan eil e ro dhaor. Bidh e ag obair gu math airson a’ chiad sgrùdadh staid cosgais agus chan fheum e modail bataraidh mòr.
Cuspair | Fiosrachadh |
|---|---|
Prionnsabal | Thèid bholtaids a’ bhataraidh a thomhas an dèidh fois. Gheibhear an ceangal eadar an OCV agus staid a’ chosgais le bhith a’ dèanamh deuchainn air gach seòrsa bataraidh. |
buannachdan | 1. Pròiseas sìmplidh |
Crìochan | 1. Feumaidh e fois fhada (barrachd air 2 uair a thìde ma tha e fuar) |
Chan urrainn don dòigh OCV staid na cosgais a dhearbhadh fhad ’s a tha am bataraidh ag obair. Bidh bataraidhean lithium-ion gu tric ag atharrachadh gu luath, agus mar sin chan eil e feumail feitheamh gus am bi am bataraidh a’ gabhail fois. Tha spotan rèidh ann an lùb OCV ga dhèanamh furasta mearachdan mòra fhaighinn bho atharrachaidhean beaga bholtaids.
Cunntadh Coulomb
Bidh Cunntadh Coulomb, no cunntadh Ah, a’ tomhas staid an luchd le bhith a’ cur ri chèile an t-sruth a’ dol a-steach agus a-mach. Bidh e a’ tòiseachadh leis a’ chiad àireamh staid luchd agus ga atharrachadh mar a ghluaiseas an sruth.
Taobh Measadh | Fiosrachadh |
|---|---|
Method | Algairim cunntaidh Coulomb nas fheàrr |
Modh-obrach Dearbhaidh | Deuchainn MATLAB an coimeas ri fìor staid cosgais bho lùban cosgais/dì-luchdachadh |
Mearachd as motha (Deireadh Cosgais) | Mu 3.5% |
Mearachd rè ìre CC | Nas lugha na 2% |
Mearachd rè ìre CV | Nas lugha na 1% |
Gluasad Mearachd | Bidh e a’ fàs nas motha thar ùine mus tèid sgrùdadh slàinte a dhèanamh |
Factaran cudromach | Bidh deagh staid cosgais an toiseach agus sgrùdaidhean cosgais a’ lughdachadh mhearachdan |
buannachdan | Matamataig shìmplidh; cruinneas math gu leòr; chan eil feum air dàta bataraidh a bharrachd |
Cuibhrean | Bidh mearachdan a’ cur ri chèile thar ùine; feumaidh figearan math airson a’ chiad staid cosgais agus staid slàinte |
Tha Cunntadh Coulomb furasta a chleachdadh agus chan fheum e dàta bataraidh a bharrachd. Ach faodaidh mearachdan cruinneachadh thar ùine. Faodaidh mearachdan beaga ann an staid làithreach no a’ chiad staid cosgais fàs nas miosa. Bidh an dòigh seo ag obair as fheàrr le sgrùdaidhean cunbhalach no dòighean eile airson cuideachadh.
Method | RMSE | MSE | MFA | Prìomh Thoraidhean |
|---|---|---|---|---|
Cunntadh Coulomb (CC) | 0.5071 | 0.2572 | 0.4571 | Na mearachdan as àirde air sgàth fuaim is mearachdan mothachaidh; chan eil e math airson cleachdadh fad-ùine |
Criathrag Kalman Leudaichte | 0.0925 | N / A | N / A | Cruinneas nas fheàrr le cuideachadh modail; feumach air modail bataraidh math |
Ath-thòiseachadh loidhneach | 0.0778 | N / A | N / A | Nas fheàrr na EKF ach chan eil e foirfe airson atharrachaidhean staid cosgais |
Taic Vector Machine | 0.0319 | N / A | N / A | A’ dèiligeadh ri atharrachaidhean nas fheàrr; feumaidh barrachd cumhachd coimpiutair |
Ath-tharraing Coille air Thuaiream | 0.0229 | 0.0005 | 0.0139 | An cruinneas as fheàrr; ag obair gu math le fuaim agus atharrachaidhean; math airson fìor riaghladh bataraidh |
Criathradh Kalman
Bidh Criathradh Kalman a’ cleachdadh mhodalan matamataigeach gus staid na cosgais a thomhas. Tha an criathrag Kalman leudaichte agus an criathrag Kalman gun fhàileadh mòr-chòrdte. Bidh na criathragan seo a’ measgachadh dàta fìor-ùine le tomhasan modail bataraidh. Bidh iad a’ ceartachadh an tomhasan mar a thig dàta ùr a-steach.
Bithear a’ cleachdadh dhòighean sìolaidh Kalman leithid EKF, UKF, sìoltachain Kalman atharrachail, agus sìoltachain Kalman dùbailte gu tric.
Bidh na criathragan seo a’ cleachdadh modalan bataraidh sìmplidh agus feadhainn nas iom-fhillte gus toraidhean nas fheàrr fhaighinn.
Tha deuchainnean a’ sealltainn gu bheil criathragan Kalman a’ dèiligeadh gu math ri atharrachaidhean, cuimhne bataraidh, agus fuaim mothachaidh.
Bidh atharrachadh roghainnean agus cleachdadh lìonraidhean neoni gan dèanamh eadhon nas fheàrr.
Bidh ùrachadh nan àireamhan a-rithist is a-rithist a’ cuideachadh le bhith a’ càradh mhearachdan bho atharrachaidhean modail agus gluasad mothachaidh.
Tha sgrùdaidhean a’ sealltainn gu bheil criathragan Kalman atharrachail agus dùbailte a’ dèanamh nas fheàrr na EKF cunbhalach airson staid cosgais.
Bheir Kalman Filtering deagh thomhasan fìor-ùine air staid cosgais bataraidhean lithium-ion. Feumaidh e suidheachadh faiceallach agus modail bataraidh math. Faodaidh e a bhith duilich a chleachdadh, ach bidh e ag obair gu math nuair a dh’atharraicheas cùisean gu luath.
Modhan Tar-chinealach agus AI
Bidh dòighean measgaichte agus inntleachd shaorga a’ measgachadh dhòighean stèidhichte air modail agus dàta gus staid cosgais a thomhas. Bidh iad sin a’ cleachdadh ionnsachadh innealan, leithid lìonraidhean neoni, innealan vectar taic, agus ath-tharraing coille air thuaiream. Bidh iad ag ionnsachadh bho dhàta bholtaids, sruth agus teòthachd. Bidh dòighean measgaichte a’ càradh dhuilgheadasan nach urrainn do dhòighean singilte a chàradh.
Cuspair | Tuairisgeul |
|---|---|
Method | Tomhas staid luchd measgaichte a’ cleachdadh Inneal Cunntaidh is Vector Buntainneachd Coulomb (movIRVM-Coulomb) |
Dataset | Dàta cealla bataraidh singilte, dàta deuchainn pacaid bataraidh, dàta atharrais Comhairliche |
Cor na h- | Deuchainnean le US06, UDDS, NYCC, 1015 cearcallan dràibhidh; teòthachdan 0°C, 25°C, 45°C; a’ chiad staid cosgais 50%, 80% |
Cruinneas (RMSE) | Taobh a-staigh 2% airson mòran dheuchainnean agus teòthachd |
Leasachadh | Còrr is 30% nas fheàrr na movIRVM leis fhèin; nas lugha de mhearachdan thar ùine |
Prìomh Chuingealachadh air a rèiteachadh | A’ càradh cruinneachadh mhearachdan ann an cunntadh Coulomb fìor-ghlan |
Nòtaichean a bharrachd | A’ cleachdadh cuibheasachd gluasadach gus fuaim a ghearradh; chan eil feum ach air 10-30% de dhàta trèanaidh airson pàirt RVM |
Bidh dòighean measgaichte a’ measgachadh dàta agus mhodalan gus dèiligeadh ri gnìomhan bataraidh neònach.
Tha dòighean stèidhichte air dàta a’ toirt a-steach lìonraidhean neoni, innealan vectar taic, ath-tharraing phròiseas Gaussian, lìonraidhean neoni tonn-bheag, agus loidsig neo-shoilleir.
Bidh na dòighean seo a’ tomhas staid an luchd bho chomharran as urrainn dhut a thomhas.
Am measg nan duilgheadasan tha eadar-dhealachaidhean bataraidh, cleachdadh neònach, agus caitheamh bataraidh.
A-nis, is toil le luchd-rannsachaidh dòighean stèidhichte air dàta oir chan urrainn do mhodalan leotha fhèin a h-uile duilgheadas a rèiteachadh.
Tha sgrùdaidhean ùra a’ cleachdadh ionnsachadh domhainn agus dàta fìor chàraichean a’ sealltainn gun urrainn do dhòighean hibrid agus AI staid cosgais a thomhas le mearachd nas lugha na 2%. Tha na dòighean seo glè chruinn agus ag obair gu math, eadhon nuair a bhios cùisean ag atharrachadh gu mòr.
Nota: Bidh modhan staitistigeil a’ cuideachadh le bhith a’ tomhas staid cosgais le bhith a’ càradh mì-chinnt, mearachdan mothachaidh, agus fuaim air thuaiream. Bidh calabrachadh, ath-thilleadh, agus deuchainnean a’ dèanamh a h-uile modh staid cosgais nas earbsaiche.
Modhan Measadh Staid Slàinte
Tha staid slàinte, no SOH, ag innse dhuinn dè an ìre gu bheil bataraidh lithium-ion air a bhith sean. Tha e a’ dèanamh coimeas eadar a’ bhataraidh an-dràsta agus nuair a bha e ùr. Lorgar SOH le bhith a’ coimhead air a’ chomas làithreach agus ga choimeas ris a’ chomas thùsail. Faodar a sgrùdadh cuideachd le bhith a’ dèanamh coimeas eadar an aghaidh a-staigh ri cealla ùr. Nuair a thuiteas SOH fo 80% no 70%, tha am bataraidh aig deireadh a bheatha. Tha SOH cudromach oir tha e a’ toirt buaidh air dè cho math ‘s a tha am bataraidh ag obair, dè cho sàbhailte ‘s a tha e, agus dè cho fada ‘s a mhaireas e. Mar a bhios SOH a’ dol sìos, bidh nas lugha de lùth aig a’ bhataraidh. Tha seo a’ ciallachadh nach urrainn do chàraichean dealain a dhol cho fada agus nach bi innealan a’ ruith cho fada. Ma dh’fhàsas bataraidh sean gu mòr, faodaidh e at, aodion, no eadhon teine a ghlacadh. Bidh deagh ro-innse SOH a’ cuideachadh le bhith a’ cur stad air na duilgheadasan sin agus a’ cumail bataraidhean sàbhailte.
Cuspair | Fianais | Dàta Àireamhach / Mion-fhiosrachadh |
|---|---|---|
Mìneachadh air SOH | 'S e SOH an co-mheas eadar comas an t-srutha agus comas tòiseachaidh no tha e a' dèanamh coimeas eadar an aghaidh a-staigh agus bataraidh ùr. | Is e ìrean deireadh-beatha SOH 80% no 70% de chomas air fhàgail. |
Buaidh air Fad-beatha | Tha SOH a’ sealltainn dè an ìre de chomas a thèid a chall, a chuireas crìoch air dè cho fada ‘s as urrainn do charbadan dealain a dhol. Tha bataraidh a’ fàs nas sine a’ ciallachadh nas lugha de chomas. | Tha bataraidhean charbadan dealain a thathas a’ cleachdadh airson còrr air 10,000 km agus còrr air 800 latha a’ sealltainn pàtrain de chall comas. |
Buaidh air Sàbhailteachd | Faodaidh droch aois aodion, at, cus teasachadh agus teintean adhbhrachadh. | Bidh cunnartan sàbhailteachd a’ fàs nas miosa mar a bhios SOH a’ tuiteam, agus mar sin tha e cudromach sùil a thoirt air SOH. |
Stòr dàta | Tha dàta a’ tighinn bho iomadh carbad dealain le diofar dhòighean dràibhidh is cosgais. | Tha 347 carbad dealain anns an t-seata dàta, clàran cosgais airson 25 mìosan, agus mòran atharrachaidhean san t-saoghal fhìor. |
Dùbhlain ann an Measadh SOH | Tha atharrachaidhean san t-saoghal fhìor, mearachdan ann an SOC, dàta fuaimneach, agus dìth shamhlaichean ga dhèanamh duilich SOH a sgrùdadh. | Bidh mearachdan SOC a’ fàs nas motha mar a bhios bataraidhean a’ fàs nas sine, agus tha duilgheadas aig BMS comas ùrachadh gu sgiobalta. |
Modhan Adhartach | Bidh ionnsachadh innealan agus dòighean stèidhichte air dàta a’ dèanamh sgrùdaidhean SOH nas fheàrr. | Bidh BiGRU, taic ri ath-tharraing vectar, agus lìonraidhean neòil domhainn a’ cuideachadh le bhith a’ tomhas SOH agus SOC nas mionaidiche. |
Resistance a-staigh
Tha strì an aghaidh a-staigh glè chudromach airson sgrùdadh a dhèanamh air SOH ann am bataraidhean lithium-ion. Mar a bhios bataraidhean a’ fàs nas sine, bidh an strì an aghaidh a-staigh aca ag èirigh. Tha seo a’ tachairt leis gu bheil pàirtean taobh a-staigh a’ bhataraidh a’ caitheamh a-mach agus a’ briseadh sìos. Ma dhùblaicheas an strì no ma thuiteas an comas gu 70-80%, tha am bataraidh aig deireadh a bheatha. Bidh mòran dhòighean air SOH a sgrùdadh a’ cleachdadh strì an aghaidh a-staigh. Bheir tomhas strì an aghaidh gu dìreach deagh thoraidhean ach mar as trice feumaidh am bataraidh fois a ghabhail, rud a tha duilich rè cleachdadh àbhaisteach.
Tha luchd-saidheans air dòighean ùra a chruthachadh airson strì an aghaidh a-staigh a chleachdadh gus sgrùdaidhean SOH a dhèanamh nas fheàrr. Mar eisimpleir, bidh iad a’ càradh lùb bholtaids cuairt fhosgailte le bhith a’ cleachdadh dàta strì. Bidh seo a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh mhearachdan bho atharrachaidhean ann an astar cosgais. Bidh an dòigh seo a’ cleachdadh rudan mar ùine cosgais sruth seasmhach an àite matamataigs chruaidh. Tha deuchainnean air dàta bataraidh fìor a’ sealltainn gun urrainn don dòigh seo am mearachd iomlan cuibheasach a lughdachadh gu timcheall air 1.28% airson cuid de raointean bholtaids. Tha na toraidhean seo a’ sealltainn gu bheil a bhith a’ coimhead strì an aghaidh a-staigh a’ dèanamh sgrùdaidhean SOH nas làidire agus nas mionaidiche.
Impedance
Bidh dòighean stèidhichte air impedance a’ cleachdadh mar a bhios bataraidh ag ath-fhreagairt ri dealan gus SOH a dhearbhadh. Bidh na dòighean sin gu tric a’ cleachdadh speactroscopaidh impedance electroceimiceach no deuchainnean coltach ris. Le bhith a’ faicinn mar a bhios am bataraidh ag obair le triceadan eadar-dhealaichte, faodaidh innleadairean aois fhaicinn agus SOH a thomhas. Faodaidh dòighean impedance a bhith gu math mionaideach, le mearachdan freumh cuibheasach ceàrnagach eadar 0.75% agus 1.5% de dh’aonadan SOH.
Seòrsa Dòigh-obrach | Tuairisgeul | Cruinneas Ro-innse SOH (Mearachd RMS) | Beachdachaidhean làimhseachail |
|---|---|---|---|
Dàta EIS Dìreach | A’ cleachdadh dàta speactroscopaidh impedance electroceimiceach amh | Aonadan SOH 0.75% – 1.5% | Luath ri thomhas, ach faodaidh ceallan a bhith eadar-dhealaichte |
Freagarrachdan Cuairteachaidh Co-ionann | A’ maidseadh dàta EIS ri modailean cuairte | Aonadan SOH 0.75% – 1.5% | Feumaidh barrachd obrach agus matamataigs, ach tha nas lugha de mhì-chinnt ann |
Sgaoileadh Amannan Socair (DRT) | A’ coimhead air dè cho fada ’s a bheir e airson rudan socrachadh le bhith a’ cleachdadh dàta EIS | Aonadan SOH 0.75% – 1.5% | A’ toirt tòrr cumhachd coimpiutair, ach tha e sùbailte |
Mion-sgrùdadh Freagairt Tricead Neo-loidhneach (NFRA) | A’ cleachdadh dàta tricead sònraichte gus SOH a dhearbhadh | Aonadan SOH 0.75% – 1.5% | A’ toirt seachad fiosrachadh math mu ghnìomhan bataraidh, nas luaithe na làn-sgaoileadh |
Bidh dòighean stèidhichte air impedance ag obair gu math ann an deuchainn-lannan agus a’ toirt seachad tòrr fiosrachaidh mu bhith a’ fàs nas sine bataraidhean. Ach faodaidh na dòighean seo a bhith duilich agus mì-chofhurtail a chleachdadh ann an siostaman bataraidh fìor-ùine. Bidh feum aca gu tric air innealan sònraichte agus suidheachadh faiceallach. Tha dòighean ùra stèidhichte air dàta a’ tòiseachadh a’ gabhail thairis le bhith a’ cleachdadh ionnsachadh innealan gus tomhas a dhèanamh air fàs nas sine bataraidhean gun mhodalan cruaidhe.
Cunntadh Rothaireachd
’S e cunntadh chuairtean aon de na dòighean as sine airson sgrùdadh a dhèanamh air SOH ann am bataraidhean lithium-ion. Tha an dòigh seo a’ cunntadh cia mheud uair a thèid bataraidh a ghearradh agus a chleachdadh. Bidh gach cuairt slàn a’ toirt air a’ bhataraidh fàs beagan sean. Le bhith a’ cunntadh chuairtean, faodaidh innleadairean tomhas dè an ìre gu bheil am bataraidh air a chaitheamh a-mach.
Tha cunntadh chuairtean furasta agus chan fheum e innealan sònraichte no matamataig chruaidh. Ach chan eil e a’ coimhead air mar a tha gach cuairt eadar-dhealaichte. Bidh rudan mar teòthachd, dè an ìre de chleachdadh a th’ aig a’ bhataraidh, agus dè cho luath ‘s a bhios e a’ cur cosgais uile ag atharrachadh dè cho luath ‘s a bhios e a’ fàs sean, ach bidh cunntadh chuairtean a’ làimhseachadh gach cuairt san aon dòigh. Faodaidh seo sgrùdaidhean SOH a dhèanamh ceàrr, gu h-àraidh ann am fìor bheatha far a bheil bataraidhean fo iomadh seòrsa cuideam.
Modhan Adhartach
Bidh dòighean adhartach airson sgrùdadh a dhèanamh air SOH a’ cleachdadh ionnsachadh innealan agus inntleachd fuadain gus tòrr dàta bataraidh a sgrùdadh. Bidh na dòighean sin ag ionnsachadh bho bholtadh, sruth agus teòthachd gus tomhas a dhèanamh air SOH nas fheàrr na seann dhòighean. Faodaidh modalan ionnsachaidh innealan leithid innealan taic vectar, coilltean air thuaiream agus lìonraidhean neòil domhainn pàtrain a bhith a’ fàs nas sine bataraidh a lorg.
Tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid a’ sealltainn gu bheil na dòighean stèidhichte air dàta seo ag obair nas fheàrr na seann mhodalan fiosaigeach. Mar eisimpleir, faodaidh ath-tharraing vectar taice agus ath-tharraing pròiseas Gaussian mearachdan ceàrnagach cuibheasach freumhach fhaighinn fo 0.4% nuair a thathar a’ tomhas SOH. Bidh lìonraidhean neoni beathachaidh-air-adhart agus siostaman co-dhùnaidh neuro-neo-shoilleir atharrachail cuideachd a’ dèanamh gu math, le mearachdan ìosal agus deagh thoraidhean airson diofar bataraidhean.
Chan eil feum aig dòighean ionnsachaidh innealan air modalan bataraidh mionaideach.
Leigidh coimpiutaireachd sgòthan le modalan nas motha ruith, a’ dèanamh sgrùdaidhean SOH nas fheàrr eadhon ged a tha an siostam bataraidh beag.
Le bhith a’ cleachdadh barrachd air aon mhodail ionnsachaidh innealan, faodaidh sgrùdaidhean SOH a bhith eadhon nas mionaidiche.
Faodaidh na dòighean seo mearachdan cuibheasach iomlan fhaighinn taobh a-staigh 3% agus mearachdan freumh cuibheasach ceàrnagach taobh a-staigh 2% ann an deuchainnean fìor.
Ach, feumaidh dòighean adhartach tòrr dàta trèanaidh math. Faodaidh trioblaid a bhith aca le aois neònach bataraidh no atharrachaidhean mòra ann an mar a thathar a’ cleachdadh bataraidhean. Tha e cudromach feartan math a thaghadh bho dhàta cosgais, leis gu bheil cosgais nas cunbhalaiche na bhith a’ cleachdadh a’ bhataraidh ann an càraichean dealain. Feumaidh innleadairean dèanamh cinnteach gu bheil na dòighean sin làidir agus sàbhailte mus cleachd iad iad ann an siostaman bataraidh a dhìonas daoine.
Nota: Tha gluasad bho sheann mhodalan fiosaigeach gu dòighean stèidhichte air dàta a’ sealltainn gu bheil feum againn air sgrùdaidhean SOH nas fheàrr agus nas sùbailte airson bataraidhean lithium-ion. Bidh ionnsachadh innealan a’ cuideachadh le bhith a’ faicinn aois bataraidhean tràth agus a’ toirt air bataraidhean obrachadh nas fheàrr le bhith a’ lorg shoidhnichean dhuilgheadasan nas tràithe.
A’ cothlamadh dhòighean airson cruinneas
Dòighean-obrach tar-chinealach
Bidh siostaman riaghlaidh bataraidh ag obair nas fheàrr nuair a bhios iad a’ cleachdadh barrachd air aon dhòigh airson staid a’ chosgais agus staid na slàinte a sgrùdadh. Chan urrainn dha aon dhòigh leis fhèin a h-uile duilgheadas ann an siostaman bataraidh lithium-ion fhuasgladh. Dòighean tar-chinealach a’ measgachadh neartan stèidhichte air modail, stèidhichte air dàta, agus algairim ionnsachaidh. Cuidichidh seo le bhith a’ lughdachadh fuaim, a’ dèiligeadh ri nithean neo-aithnichte, agus a’ cumail suas ri aois bataraidh.
Bidh mòran algairim leasachaidh, leithid na ceàrnagan as lugha, Algairim leasachaidh Sunflower, agus algairim rannsachaidh iolaire bald, a’ dèanamh sgrùdaidhean staid cosgais nas fheàrr. Mar eisimpleir, cha robh mearachd as àirde de dìreach 1.06% aig algairim rannsachaidh iolaire bald airson SOC.
Tha Mapaichean Fèin-eagrachaidh leasaichte agus ionnsachadh leth-stiùirichte air mearachdan as àirde faisg air 1.25% agus RMSE cho ìosal ri 0.55% a nochdadh. Tha na toraidhean seo a’ ciallachadh gu bheil dòighean measgaichte a’ toirt seachad sgrùdaidhean SOC làidir airson bataraidhean lithium-ion.
Bidh cothromachadh cealla gnìomhach le ionnsachadh innealan airson beatha fheumail a tha air fhàgail a’ cuideachadh le eadar-dhealachaidhean cealla agus aois bataraidh. Bidh ceallan cothromach a’ toirt seachad dàta staid cosgais nas fheàrr, a chuidicheas le bhith a’ ro-innse slàinte bataraidh lithium-ion.
Bidh modailean lìonra neoni measgaichte a’ cuideachadh le atharrachaidhean teòthachd agus mar a thathar a’ cleachdadh bataraidhean. Le bhith a’ measgachadh chothromachadh corporra agus dhòighean stèidhichte air dàta, faodaidh siostaman riaghlaidh bataraidhean cuideachadh le bataraidhean lithium-ion mairsinn nas fhaide agus obrachadh nas fheàrr. Bidh measgachadh ioma-mhodail, mar Random Forest, a’ dèanamh sgrùdaidhean slàinte eadhon nas làidire le bhith a’ cleachdadh na pàirtean as fheàrr de dhiofar mhodalan.
Bidh dòighean measgaichte a’ cuideachadh siostaman riaghlaidh bataraidhean gus dèiligeadh ri atharrachaidhean san t-saoghal fhìor. Tha seo gan dèanamh nas earbsaiche airson carbadan dealain agus cleachdaidhean eile.
Beachdachaidhean tagraidh
Feumaidh dealbhadh cùramach a bhith ann nuair a thathar a’ taghadh is a’ cleachdadh dhòighean measgaichte ann an siostaman bataraidh lithium-ion fìor. Feumaidh innleadairean smaoineachadh air na dh’fheumas gach cleachdadh, leithid càraichean dealain no stòradh.
Bidh dòighean stèidhichte air dàta a’ cleachdadh dàta mothachaidh fìor-ùine agus ag atharrachadh mar a bhios bataraidhean a’ fàs nas sine no gan cleachdadh. Tha na dòighean seo nas cruinne, ag obair le diofar cheimigean, agus a’ dèiligeadh gu math ri fuaim mothachaidh.
Bidh frèamaichean tar-chinealach a’ measgachadh algairidhean coille air thuaiream nas fheàrr, modailean stèidhichte air fiosaig, agus innealan ionnsachaidh innealan eile. Tha an cothromachadh seo a’ toirt cruinneas, ag obair gu luath, agus faodar a chleachdadh airson mòran sheòrsaichean agus suidheachaidhean bataraidh lithium-ion.
Feumaidh innleadairean fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan leithid feum air tòrr dàta math, na feartan ceart a thaghadh, agus cosgaisean coimpiutaireachd. Faodaidh measgachadh fheartan agus gleusadh shuidheachaidhean ro-innse a dhèanamh nas fheàrr agus cuideachadh le atharrachaidhean fìor-ùine.
Bidh tòrr dàta, leithid bholtaids cealla, sruth, teòthachd, agus cunntadh chuairtean, a’ cuideachadh le bhith a’ taghadh nan dòighean tar-chinealach as fheàrr. Bidh na dòighean seo a’ cuideachadh le dàta fuaimneach no a dhìth agus a’ toirt seachad toraidhean sònraichte airson gach cleachdadh, chan e dìreach staid bunaiteach cosgais agus staid slàinte. Ann am fìor bheatha, bidh dòighean tar-chinealach ag obair gu math ann an deuchainn-lannan agus san raon, mar ann an càraichean dealain, far am bi iad a’ cumail bataraidhean sàbhailte agus ag obair fo dhiofar chumhachan.
Moladh: Nuair a bhios iad a’ taghadh dhòighean measgaichte, bu chòir do innleadairean an dòigh a mhaidseadh ri amasan, dàta agus càite an tèid a chleachdadh siostam a’ bhataraidh. Cuidichidh seo le bhith a’ dèanamh cinnteach gu bheil riaghladh bataraidh lithium-ion earbsach, gun urrainn dha fàs, agus gun obraich e ann an àm fìor.
Tha e glè chudromach fios a bhith agad air an soc agus an SOH ceart airson dè cho math agus dè cho sàbhailte ’s a bhios bataraidhean lithium-ion ag obair. Tha na buannachdan fhèin aig gach dòigh, ach ma chleachdas tu barrachd air aon dhòigh còmhla ann an siostam riaghlaidh bataraidhean, gheibh thu na toraidhean as fheàrr airson bataraidhean lithium-ion a dhèanamh nas fheàrr agus nas fheàrr. Tha rannsachadh ùr a’ sealltainn gum faod dòighean snasail airson dàta cudromach a thaghadh agus lìonraidhean neoni leasaichte mearachdan glè bheag a dhèanamh, eadhon sìos gu 0.16%. Cuidichidh seo bataraidhean gus mairsinn nas fhaide agus fuireach nas sàbhailte. Tha e cudromach an dòigh tuairmseachaidh a thaghadh a fhreagras air na tha a dhìth air gach bataraidh lithium-ion.
CÀBHA
Dè a’ phrìomh obair a th’ aig siostam riaghlaidh bataraidh?
Bidh siostam riaghlaidh bataraidh a’ cumail bataraidhean sàbhailte. Bidh e a’ sgrùdadh staid an luchd agus an slàinte. Bidh an siostam a’ cothromachadh cheallan gus am bi iad ag obair còmhla. Bidh e a’ cur casg air bataraidhean bho bhith a’ fàs ro theth no ro làn. Cuidichidh seo bataraidhean gus mairsinn nas fhaide agus obrachadh nas fheàrr.
Carson nach urrainn do mothachairean staid cosgais a thomhas gu dìreach?
Chan urrainn dha mothachairean coimhead a-staigh bataraidh. Bidh ath-bheachdan ceimigeach a’ tachairt a-staigh far nach fhaic mothachairean. Chan eil mothachairean a’ tomhas ach bholtaids, sruth agus teòthachd. Bidh an siostam a’ cleachdadh nan àireamhan seo le algairidhean sònraichte gus staid a’ chosgais a thomhas.
Ciamar a bheir teòthachd buaidh air measadh staid bataraidh?
Nuair a bhios e glè theth no glè fhuar, bidh freagairtean bataraidh ag atharrachadh. Dh’ fhaodadh an siostam mearachdan a dhèanamh ann an staid a’ chosgais no staid slàinte. Bidh siostaman math riaghlaidh bataraidh ag atharrachadh an cuid matamataigs gus na mearachdan sin a chàradh.
Dè an dòigh a bheir an tuairmse as cruinne air staid slàinte?
Method | Ìre Cruinneas |
|---|---|
Machine Ionnsachadh | Fìor Mhath |
Mion-sgrùdadh Impedance | Àrd |
Resistance a-staigh | tro Mheadhan na |
Cunntadh Rothaireachd | Ìosal |
Mar as trice bidh ionnsachadh innealan a’ toirt na toraidhean as fheàrr ma tha an dàta math.
