با همكاری پژوهشگاه فضایی و دانشگاه تهران؛
طرح تحقیقاتی بهبود کارآیی باتری های لیتیومی با موفقیت انجام شد
به گزارش رهاتل طرح تحقیقاتی مشترک دانشگاهی با عنوان بهبود عملکرد ایمن باتری لیتیوم یونی از راه کنترل حلقه بسته شارژ و تخلیه بر اساس پیشبینی سطح توان باتری با موفقیت به اتمام رسید.
به گزارش رهاتل به نقل از پژوهشگاه فضایی ایران، طرح تحقیقاتی مشترک دانشگاهی پژوهشکده سامانه های ماهواره پژوهشگاه فضایی با پردیس فنی دانشگاه تهران که با عنوان «بهبود عملکرد ایمن باتری لیتیوم یونی از راه کنترل حلقه بسته شارژ و تخلیه بر اساس پیشبینی سطح توان باتری» در چارچوب رساله دکتری تعریف شده بود، با موفقیت به پایان رسید. باتری بعنوان یکی از مهم ترین اجزای سیستم های الکتریکی و الکترونیکی به حساب می آید و نقش عمده ای در تأمین انرژی تجهیزات الکترونیکی قابل حمل، سیستم های پزشکی، صنعتی، ماهواره ها و فضاپیماها و خودرو های الکتریکی و هیبریدی ایفا می کند. ازاین رو، نوع و ساختار بسته باتری تاثیر به سزایی روی عملکرد و هزینه سیکل عمر این تجهیزات و بخصوص خودرو های الکتریکی دارد. باتری های لیتیومی به علت چگالی انرژی و چگالی توان بالا بعنوان یکی از بهترین کاندیدها برای سیستم های ذخیره انرژی در خودرو های الکتریکی شناخته می شوند. این در شرایطی است که عمر و قابلیت اطمینان باتری های لیتیومی وابستگی شدیدی به نحوه استفاده و مدیریت آنها دارد و سیستم مدیریت باتری در این حوزه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. هدف از این طرح تحقیقاتی، عرضه راهکاری به منظور بهبود کارآیی مجموعه باتری در عین حفظ عملکرد ایمن آن است. این مهم به وسیله کنترل حلقه بسته شارژ و تخلیه باتری بر اساس پیشبینی سطح توان باتری صورت پذیرفته است. در این راستا، الگوریتمی مرکب از روش کنترل پیش بین مدل و یک کنترلر مبتنی بر منطق فازی طراحی شد که در کنار فراهم آوردن حداکثر توان دهیِ ایمن برای مجموعه باتری، تخمین های دقیقی برای سطح توان پک باتری با در نظر گرفتن اثر عمر و نابالانسی سلول ها عرضه می کند. در راهکار پیشنهادی این طرح، ابتدا یک تخمین پایه برای سطح توان مجموعه باتری با استفاده از روش کنترل پیشبینی مدل و بر مبنای اطلاعات سلولِ نو عرضه و سپس، اثر عمر و نابالانسی سلول ها با استفاده از یک کنترل نامبتنی بر مدل و به واسطه ارتباط حلقه بسته بین سیستم مدیریت باتری و واحدکنترل خودرو جبران سازی شد. یک میز تست تجربی هم متشکل از نمونه های نو و مستعمل از سلول لیتیوم فسفات آهن (LiFePO۴) طراحی و ساخته شد که داده های مستخرج از سلول نو برای توسعه الگوریتم پیشنهادی و داده های سلول مستعملِ نمونه برای صحه گذاری در بستر تست مدل-در-حلقه مورد استفاده قرار گرفت. مطالعه موردی هم روی یک اتوبوس هیبرید الکتریکی سری صورت گرفت. نتایج شبیه سازی مدل-در-حلقه در سیکل رانندگی نشان داد که روش پیشنهادی می تواند به واسطه عرضه تخمین های دقیقی برای سطح توان مجموعه باتری، حداکثر توان دهی در شارژ و تخلیه را در کنار حفظ محدوده عملکردی ایمنِ ولتاژ و جریان سلول ها فراهم آورد و هم مجموعه دانش کسب شده به شکل اصولی می تواند در کاربردهای فضایی بخصوص در زیرسیستم توان الکتریکی ماهواره ها، سطح نشین ها و سطح نوردها به کار گرفته شود. همچون دستاوردهای این طرح تحقیقاتی میتوان به عرضه تخمین های دقیق برای سطح توان پک باتری، افزایش ایمنی باتری با وجود مستعمل بودن یا صدمه دیدگی یک یا چند سلول باتری و امکان دریافت / اعمال حداکثر توان در فرآیندهای شارژ و تخلیه اشاره نمود.
منبع: rahatel.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب