ارائه یک روش مبتنی بر همبستگی به منظور تخمین وضعیت سلامت باتری لیتیومی در روش‌های داده محور برای خودروهای برقی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

10.22052/eem.2024.255143.1076

چکیده

در این مقاله چارچوبی مبتنی بر روش همبستگی برای استخراج و انتخاب یک مجموعه از ویژگی‌های فیزیکی مناسب جهت تخمین وضعیت سلامت باتری‌های لیتیومی بر مبنای روش‌های داده‌محور ارائه می‌شود. این ویژگی‌ها به صورت برخط (آنلاین) برای چرخه‌های شارژ/دشارژ جزئی (ناقص) در کاربردهایی مانند خودروی برقی قابل محاسبه هستند. نوآوری اصلی این مقاله ارائه چارچوبی برای انتخاب زیرمجموعه‌ای از ویژگی‌های مستقل با حداکثر مشارکت در وضعیت سلامت از بین مجموعه ویژگی‌های باتری است. مجموعه ویژگی‌ها به گونه‌ای انتخاب شده که برخلاف ویژگی‌های آماری مرسوم، به الگوی شارژ/دشارژ بستگی نداشته و استخراج آن‌ها نیز به اطلاعات یک چرخه کامل نیاز نداشته باشد. روش پیشنهادی با استخراج ویژگی‌ مبتنی بر مدل‌ واکنش‌های الکتروشیمیایی ذاتی درون یک باتری، و کاهش آن‌ها با استفاده از معیار همبستگی باعث افزایش دقت مدل و جلوگیری از بیش‌برازش آن می‌شود. جهت اعتبارسنجی روش پیشنهادی از مجموعه‌داده‌های سلامت باتری که توسط ناسا ارائه شده است، تحت شرایط مختلف عملکرد باتری شامل چرخه‌های شارژ/دشارژ جزئی و تصادفی استفاده شده است. نتایج بررسی نشان می‌دهد که ویژگی‌های پیشنهادی بر مبنای الگوریتم همبستگی با استفاده از مدل داده‌محور گوسی قادر به تخمین وضعیت سلامت باتری با میانگین خطای کمتر از ۱.۵ درصد است که قابل مقایسه با روش‌های موجود برای چرخه شارژ/دشارژ کامل با جریان ثابت است. همچنین روش پیشنهادی در این مقاله امکان توسعه به الگوهای شارژ/دشارژ جریان متغیر تصادفی و تخمین وضعیت سلامت باتری با خطای میانگین حدود ۱۰ درصد برای این الگوها را دارد که این امکان برای روش‌های موجود گزارش نشده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی و مدیریت انرژی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 30 آبان 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار