مشخصات پژوهش

عنوان	پیشنویس پژوهش ثبت شده در 1401/02/01 7:06:11 ب.ظ
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	تخمین سطح شارژ باتری، باتری لیتیوم-یونی، سیستم ذخیره ساز انرژی، فیلتر H-infinity
چکیده	قابلیت ذخیره سازی انرژی و توان با چگالی بالا، طراحی منعطف و سبک، جریان تخلیه داخلی پایین و طول عمر بالا باعث شده است که استفاده از باتری های لیتیوم-یونی روز به روز در حال افزایش باشد. مراقبت از باتری های لیتیومی یکی بزرگترین چالش های پیش رو در طراحی سیستم های مدیریت انرژی است. استفاده از مبدلی که بتواند باتری را از باس ایستگاه شارژ سریع ایزوله کند تا حد زیادی می تواند تضمین کند که اغتشاشات شبکه و شوک های احتمالی ایستگاه شارژ به باتری ها آسیبی نخواهد زد. اما مسئله ی مهمتری که باید به آن توجه داشت، نحوه شارژ شدن و تخلیه باتری ها می باشد. چراکه اگر جریان ورودی هنگام شارژ یا جریان تخلیه از حدی بیشتر باشد باعث تولید گرمای زیادی در سیستم خواهد شد. با توجه به اینکه دما تاثیری مستقیم بر روی عملکرد باتری های لیتیومی دارد لذا باید از این جهت نیز به مراقبت از باتری ها پرداخت. به همین دلیل شاخصی با نام سطح شارژ باتری معرفی می شود که این امکان را به وجود می آورد تا همواره به صورت زمان واقعی از مقدار توان و انرژی موجود در باتری آگاه شد. در این تحقیق به کمک نرم افزار MATLAB بر اساس مدل مرتبه اول باتری و الگوریتم H-infinity سعی کردیم الگوریتمی پیشنهاد دهیم که بتواند با دقت بالا و سرعت مناسب سطح شارژ باتری را تخمین بزند. از آنجایی که عملکرد باتری به صورت غیر خطی است برای بدست آوردن آنلاین مقادیر داخلی باتری باید از دو حلقه در برنامه استفاده کرد. همچنین نیاز است تا داده های مرحله قبل ذخیره شوند. اگر هنگام تست باتری برای یافتن رابطه ی ولتاژ مدار باز و سطح شارژ باتری، از مدار معادل مرتبه اول باتری استفاده کنیم، می توانیم مقادیر داخلی باتری را بر اساس سطح شارژ باتری محاسبه کنیم. در ادامه به کمک الگوریتم H-infinity و استفاده از داده های offline برای مقادیر داخلی باتری، سعی شده است تا حد امکان حجم محاسبات و خطای ناشی از محاسبه ی سطح شارژ باتری کاهش یابد. با توجه به اینکه می توان باتری را بر اساس مدل مرتبه 3 یا مدل مرتبه 7 مدلسازی کرد، الگوریتم پیشنهادی به گونه ای بهینه سازی شده است تا برای هر دو حالت عملکردی مطلوب با درصد خطای پایین داشته باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی دقت بالایی در تخمین سطح شارژ باتری برای هر دو حالت شارژ شدن و تخلیه باتری دارد. در پایان با تعمیم دادن الگوریتم پیشنهادی به صورت زمان واقعی علاوه بر سطح شارژ باتری، سطح انرژی باتری را نیز می توان تخمین زد.
پژوهشگران	رحمت الله میرزائی (استاد راهنما)، صهیب اژدری (دانشجو)