کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7158913 1462800 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The characterization of dynamic behavior of Li-ion battery packs for enhanced design and states identification
ترجمه فارسی عنوان
مشخصه رفتار پویا از باتری های لیتیوم یون برای طراحی و شناسایی حالت های پیشرفته
کلمات کلیدی
تشخیص، تکامل مدول الاستیک، باتری لیتیوم یون، تداخل لیتیم، قرار دادن سنسور،
ترجمه چکیده
واکنش های پویای یک باتری لیتیوم یون در خودروهای هیبریدی الکتریکی با مدل عنصر محدودی با وفاداری بالا و یک مدل کاهش یافته با پارامتری مورد بررسی قرار گرفته است. اثر تغییرات ریزساختار در مواد الکترود ناشی از تداخل / تعویض لیتیوم-یون بر تکامل پاسخ های پویا، از جمله تأثیرات وضعیت شارژ، سن و تغییرات سلول-سلولی مورد بررسی قرار گرفته است. پاسخهای پویای حاصل از تجزیه و تحلیل عناصر محدود نشان دهنده دو پدیده جالب است. اول، چگالی مودال بالا با تغییر طراحی یک جزء بسته قابل کنترل است. دوم، پاسخ های پویا، به ویژه تکامل فرکانس های طبیعی حالت های ثابت مرزی، یک بسته باتری لیتیوم یونی، اطلاعات مفیدی را برای تخمین حالت های پویا یا وضعیت سلامتی باتری ارائه می دهد. یک روش احتمالاتی نیز با توجه به شرایط عملیاتی تصادفی خودروهای هیبریدی الکتریکی با یک مدل پارامتری کاهش یافته انجام شده است. تجزیه و تحلیل احتمالاتی نه تنها حالت ها و مکان های مناسب را برای نظارت بر پاسخ های پویای آن نشان می دهد، بلکه میزان حداکثر پاسخ هر سلول را در بسته باتری تعیین می کند. رویکرد مدل سازی پیشنهادی می تواند ایمنی و قابلیت اطمینان طراحی ساختاری سلول های باتری و بسته ها را بهبود بخشد. علاوه بر این، می تواند برای شناسایی وضعیت باتری در طول عملیات مفید باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
The dynamic responses of a Li-ion battery pack deployed on hybrid electric vehicles are studied with a high fidelity finite element model and a parametric reduced-order model. The effects of microstructure transformation in the electrode materials caused by lithium-ion intercalation/deintercalation on the evolution of dynamic responses are investigated including the effects of the state of charge, aging, and cell-to-cell variations. The dynamic responses obtained from a finite element analysis show two interesting phenomena. First, the high modal density is controllable with the design modification of a pack component. Second, dynamic responses, especially the evolution of the natural frequencies of the fixed-boundary modes, of a Li-ion battery pack provide useful information to estimate the dynamic states or health states of the battery. A probabilistic analysis is also carried out considering stochastic operational conditions of hybrid electric vehicles with a parametric reduced-order model. The probabilistic analysis not only suggests appropriate modes and locations for monitoring its dynamic responses, but also determines the maximum response level of every cell in the battery pack. The proposed modeling approach can improve the safety and reliability of the structural design of battery cells and packs. Furthermore, it can be useful for the identification of the battery states during the operation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 162, 15 April 2018, Pages 264-275
نویسندگان
, , ,