احمدرضا تابش
گسترش فناور? ذخیر?سازها? انرژ? الکتریکی به دلیل نقش بنیاد? آنها در توسعه استفاده از انرژ?ها? تجدیدپذیر و افزا?ش تابآور? شبکهها? الکتریکی در برابر حوادث طبیعی و حم?ت سایبر?؛ همچنین نقش کلید?آنها در توسعه حملونقل الکتریکی ب?ویژه در خودروها? برقی و هیبرید?، ب?طورجد? در دو دهه اخیر موردتوجهپژوهشگران و فناوران صنعت قرار گرفته است. در سالها? اخیر، باتر?ها? لیتیومی ظرفیت با? به دلیل مزیتها? رقابتی همچون چگالی انرژ? و توان با? و عمر طو?نی در کاربردهایی مانند خودروها? الکتریکی و ریزشبکههابیشتر موردتوجه قرارگرفت?اند. استفاده بهینه از باتر? در طول عمر مفید با امکان جاب?جایی در کاربردها? مختلف، یا جایگزینی ب?موقع آن قبل از وقوع خراب? منجر به خسارت، نیازمند تعیین وضعیت س?مت و تخمین عمرباقیمانده و مفید باتر? در طول مدت بهر?بردار? از آن است. روشها? پیشنهادی در تخمین س?مت بایستی از دقت کافی برخوردار باشند، چون محافظه کار? در جایگزینی زود هنگام باتر?ها? ظرفیت با?، بدلیل هزینه سرمایهگذار? اولیه زیاد، امکان پذیر نیست.از طرفی جایگزینی دیر هنگام این باتر?ها نیز ممکن است منجر به وقوع خسارتها? جبران ناپذیر در کنترل و پایدار? ریزشبکهها? مبتنی بر استفاده از ذخیر?سازها شود. این رساله به ارائه ساختار و پیشنهاد یک روش داده محور برا? تشخیص وضعیت س?مت باتر?ها? لیتیومی میپردازد که در آن با استخراج ویژگیها? مشترک باتر?ها? لیتیوم، امکان پیش بینی برخط (آنلاین) وضعیت س?مت باتر?ها? لیتیومی با ابعاد و ظرفیتها? مختلف فراهم میشود. نوآور? اصلی روش پیشنهادی، تعریف و استخراج ویژگیها? (فیچرهای) نرمالیزه و بدون ابعاد برا? آموزش روشها? داده محور جهت تخمین س?مت باتر? است. از آنجاکه تهیه مجموعه داد?ها? مناسب برا? آموزش مدل در روشها? داده محور برا? باتر?ها? ظرفیت با? ب?سادگی امکان پذیر نیست، تعریف فیچرها? نرمالیزه در تخمین س?مت باتر?ها? ظرفیت با? از اهمیت ویژه ا? برخوردار است. همچنین در ادامه، یک روش تحلیلی تخمین س?مت باتر? بر مبنا? مدل الکتروشیمیایی با امکان بروز رسانی پارامترها? مدل بر مبنا? انداز?گیر? برخط کمیتها?(
ولتاژ و جریان باتر? ارائه شده است که در آن از روش کمینهساز? مجموعه مربعات خطا استفاده شده است. بر خ?ف روشها? مرسوم، هر دو روش تخمین س?مت باتر? ارائه شده در این رساله، ع?وه بر امکان پیاد?ساز? برخط دارا? قابلیت عملکرد در چرخه شارژ و دشارژ جزئی نیز هستند. در روشها? پیشنهادی این رساله، ابتدا با استفاده از خواص الکتروشیمیایی مشترک بین باتر?ها? لیتیومی، روشی ارائه شده است تا بتوان باکاهش اثرات ظرفیت و ابعاد باتر? در فیچرها? فیزیکی و با استخراج آنها از مجموعه داد?ها? باتر?ها? موجود، یک مدل عام تخمین برخط وضعیت س?مت برا? سایر باتر?ها? لیتیومی توسعه داد. کارا?? و دقت روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روشها از طریق تخمین وضعیت س?مت باتر?ها? لیتیومی در سه مجموع?داد?ها? ناسا و مجموع?داد?ها? دانشگا?ها?مریلند و آ کسفورد انجام شده و نشان داده شده است که میانگین خطا? روش پیشنهادی در تخمین عمر باتر? حدود ??? درصد است که در مقایسه با خطا? با?تر از 13 درصد سایر روشها? موجود، روش پیشنهادی بهبود قابل توجهی دارد.