شناسایی متغیرهای باتری‌های یون لیتیوم با استفاده از مدل مدار معادل با مرتبه کسری [پايان نامه فارسي]
آریانا طاهرزاده
| شناسگر رکورد: | ۵۱۸۷۱ |
| رشته تحصیلی: | مواد،انرژی و فناوری کوآنتومی |
| عنوان: | شناسایی متغیرهای باتری‌های یون لیتیوم با استفاده از مدل مدار معادل با مرتبه کسری |
| نويسنده: | آریانا طاهرزاده |
| استاد راهنما : | دکتر داود نصراصفهانی |
| مقطع تحصیلی : | کارشناسی ارشد |
| دانشگاه : | خاتم |
| تاریخ دفاع : | ۱۴۰۳ |
| چکیده: | باتری‌ها نقش مهمی در جامعه امروزه ایفا می‌کنند. در این میان، باتری‌های یون لیتیوم (LIBs) به دلیل چگالی انرژی و توان بالا، رایج‌ترین نوع باتری‌ها هستند که به دلیل استفاده در ماشین‌های برقی و دستگاه‌های الکترونیکی قابلیت اطمینان عملکرد آن‌ها اهمیت زیادی دارد. با افزایش وابستگی به LIBها، استفاده از سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) به امری حیاتی تبدیل شده است تا ریسک‌های مربوطه کاهش یافته و عملکرد بهینه باتری‌ها تضمین شود. یک سیستم BMS مؤثر نیازمند مدل‌سازی دقیق است. از انواع روش‌های موجود برای شبیه‌سازی رفتار باتری‌ها، مدل‌های مدار معادل (ECMها) به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. با این حال، بهبود دقت آن‌ها معمولاً نیازمند افزایش مرتبه مدل است. برای مقابله با این چالش، مدل‌های مدار معادل مرتبه کسری (FOECMها) می‌توانند به کار گرفته شوند تا در عین حفظ ترتیب پایین‌تر مدل، دقت را افزایش دهند. این مطالعه از یک FOECM برای شبیه‌سازی پروفایل تخلیه باتری‌های لیتیوم-یونی استفاده کرده است. یک روش نوین توسعه داده شد که اندازه‌گیری‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) آفلاین را با مدل‌سازی FOECM آنلاین ترکیب می‌کند. داده‌های EIS برای تعیین دامنه اعتبار مدل پیشنهادی استفاده شد و نشان داد که نتایج EIS برای تمامی باتری‌ها تغییر ناگهانی در رفتار باتری را زیر ۲۵٪ SOC و ۳.۴ ولت نشان می‌دهند. بنابراین، اعتبار مدل پیشنهادی محدود به وضعیت‌های شارژ از ۲۵٪ تا کاملاً شارژ شده است. هفت باتری لیتیوم-یونی تحت اندازه‌گیری‌های EIS قرار گرفتند تا کاربرد مدل پیشنهادی تأیید شود. علاوه بر این، نتایج EIS برای برازش یک مدل ECM استفاده شدند که تخمین‌های اولیه برای آموزش FOECM را فراهم کرد. خطای ریشه مربع میانگین (RMSE) منحنی‌های برازش‌شده از ۰.۰۱۶۸ تا ۰.۱۸۴۴ برای تخلیه‌هایی که از وضعیت شارژ کامل آغاز شدند و از ۰.۰۰۸۰ تا ۰.۱۲۰۳ برای تخلیه‌هایی که از پتانسیل‌های اولیه دیگر آغاز شدند، متغیر بود. این نتایج نشان‌دهنده همبستگی قوی بین مدل و داده‌های تجربی هستند، صرف نظر از وضعیت اولیه باتری. قابل توجه است که این مدل قادر به شبیه‌سازی پروفایل تخلیه باتری با تنها نه پارامتر برازش است. |
| واژگان کلیدی: | باتری‌های یون لیتیوم، مدل مدار معادل، ریاضیات مرتبه کسری |
| شماره ثبت | نسخه | جلد | بخش | مرجع | شماره بازیابی | در دست امانت | تاریخ بازگشت | ملاحظات | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 284711 | 1 |
جهت ثبت نظر با حساب کاربری تان وارد شوید