estimacion de la bateria de la Carga (SOC) .
Modèls de pilas comuns
Lo procès de reaccion electroquimica de las pilas de poténcia es complèxe, influenciat per de factors nombroses e incertans. La modelacion matematica de este proceso es un problema de campo multidisciplinario y multi{1}}, y siempre ha sido un enfoque clave y reto tanto para la academia como para la industria. L'excitacion d'entrada (compte de carga) e d'observacions de sortida (tension e temperatura) d'una pila de poténcia son de paramètres mesurables finits pel sistèma de gestion de la batariá de poténcia. La modelizacion precisa es fundamental para descriver de forma mas precisa las características externas de las pilas de potencia, diseñar algoritmos de estimacion de estado de pilas de potencia fiable, y desarrollar sistemas de gestión de energía optimal para nuevos vehículos energeticos. Los modèls de pilas de poténcia comuns son subretot dividits en modèls electroquimics, modèls de circuit equivalents, e modèls d'aprendissatge automatic.
(1) Modèl electroquimic .
En la media-1990, M. Doyle, Fuller de TF, y J. Newman de la Universidad de California, Berkeley, establíe un pseudo- stwod-}dimensional (P2D) modelo en base a la teoria de los electrodos poros y de las soluciones concentradas, ponemos la base para el desarrollo de modelos de mecanismo electroquimico. Aqueste modèl utiliza una tièra d'equacions diferencialas parcialas e d'equacions algebricas per descriure amb precision la difusion e la migracion dels ions de liti dins la batariá de poténcia, las reaccions electroquimicas sus la superfícia de las particulas activas, la lei d'Ohm, e la conservacion de la carga, entre d'autres fenomèns electroquimics. Fins ara, la màger part dels modèls electroquimics son derivats e desvolopats a partir d'aquel modèl. Un modèl electroquimic es un modèl de primièrs principis que pòt simular amb precision non solament las caracteristicas extèrnas d'una batariá de poténcia mas tanben la distribucion e los cambiaments de las caracteristicas intèrnas (coma la concentracion dels ions de liti dins los electrodes e l'electrolit, e la sobrepotencial de reaccion, que son malaisits de mesurar). Comparat amb d'autres modèls de batariá de poténcia, los modèls electroquimics pòdon descriure las reaccions microscopicas dins la batariá de poténcia en mai granda prigondor e aver un sens fisic mai explicit.
Los modèls P2D son polivalents e escalables, aplicables als tipes de pilas amb diferents sistèmas de material, e pòdon èsser desvolopats e alargats en modèls de percors multi{1}} multi} mai complèxes. Per tant, los modèls P2D jògan un ròtle irremplaçable dins la modelizacion de las batariás. Totun, contenon d'equacions diferencialas parcialas complèxas e de nombroses paramètres electroquimics, en plaçant de demandas elevadas sus las capacitats computacionalas del Sistèma de Gestion de la Bateria (BMS). Actualament, la resolucion de modèls P2D emplega principalament de metòdes numerics, coma lo metòde de diferéncia finida, lo metòde d'element finit, e lo metòde de volum finit.
(2) Modèl de circuits equivalents .
L e modèl e d e circui t équivalent utilis e de s élément s d e circuit s traditionnel s comm e le s résistances , le s condenseur s e t le s source s d e tensio n constante s pou r forme r un e résea u d e circuit e pou r décrire r le s caractéristique s extérieur s d e l a bate r d e puissanc e . Cett e modèl e utilis e un e source d e tensio n pou r représente r l'équilibr e thermodinam e d e l'électromotion d e l a batte r d e l'époque , e t un e résea u RC pou r décrire r le s caractéristique s dynamique s d e l a bate r d e puissanc e . L e modèl e d e circui t équivalente , a un e bonn e aplicabilit é à différent s état s d'exploitatio n d e l a baut e d e pouvoi r , e t le s équation s d e l'éta t d u modèl e peuven t êtr e derivée s , facilitant e l'analys e e t l'applicatio n . L e modèl e d e circui t équivalent e a ét é largemen t utilisé e dan s l a nouvell e modélisatio n d e véhicule s d'énergi e e t d e recherch e d e simulacion e t d e modèl e {{3} } , bas e bas e à bas e d e l a simulatio n e t modèl e basoific e . La figura 7-27 muestra un modelo típico de circuito equivalente de una bateria de potencia compuesta de n estructuras de red de RC, designado como el modelo n-RC. Aqueste modèl es compausat de tres partidas:
1) Fuente de tension: La tension de apertura{1}}}circuicu de la pila de potencia es representada por $U_{oc}$.
2) Resistencia Interna Ohmica: La resistencia a la resistencia de los materiales de electrodo de la pilas de potencia, el electrolito, la resistencia de isolamente, y se representa diversos componentes por $R_o$.
3) Red RC: Las características dinamicas de la pila de potencia, incluyendo caracteristicas de polarizacion y efectos de difusion, son descritas por la resistencia a polarizacion $R$ y capacitacin de polarizacion $C_p$, donde $i=0, ..., n_s$.
En la Figura 7-27, Arriba representa la tension polarizacion de la pila de potencia.
En foncion de la lei de tension de Kirchhoff e de la lei actuala, e la relacion entre lo cambiament de tension de condensadors e lo corrent, l'estat de l'estat- espaci del modèl de circuit pòt èsser exprimida coma :
Modèl e modèl e d e pouvoi r d e l a puissanc e d e puissanc e utilisé e comm e l e modèl e d'équivalent e d'équivalente , l e modèl e d e Rint , L e modèl e Thevenain , e t d e l a Polarisatio n Dau (DP ) son t de s ca s spécifique s d u modèl e d e circui t équivalent e n -RC lorsqu e n =0 , n=1 , e t n{=2 , e t e n ét é ét é largemen t utilisé s dan s le s estimation s d e l'état d'état et d e l'état d'époque e e t d'algoritme s d e gestion .
(3) Modelos de Aprendizaje Maquina .
Los modèls d'aprendissatge automatics necessitan pas de coneissenças de la composicion intèrna de la batariá e dels mecanismes de reaccion especifics; solo necesitan obtener los datos de funcionamiento históricos de la pila (actuario, tension, temperatura, etc.). Essencialament, establisson de foncions de cartografia non linearas entre las variablas a travèrs dels metòdes de donadas--pròvas. L'avantatge principal d'aqueste tipe de modèl es son aplicabilitat a diferents tipes de pilas, sa bona polivaléncia, e sa capacitat de simular plenament las caracteristicas non linealas del comportament de la batariá.
Dins lo domeni de la gestion e del contraròtle de las batariás de poténcia, los metòdes d'aprendissatge automatic utilizats incluson principalament incluson de logicas borrosas, de rets neuronalas, de maquinas vectoralas de sosten, e lors algoritmes combinats. En març de 2016, la victòria d’AlphaGo contra lo mond de Go Lee Sedol injectèt una nòva vitalitat dins l’aprendissatge prigond, en desencadenant una nòva onda de recèrca e d’aplicacion, qu’es tanben estada aplicada a la gestion de las batariás. Amb de donadas de batariá sufisentas per l'entraïnament, aquel tipe de modèl pòt obténer un bon rendiment predictiu. Totun, aqueth modèl manca de significacion fisica, ei non interpretable, e eth sòn rendiment ei fòrça afectat pera quantitat e era qualitat des donades de formacion, çò que hè dificil garantir era sua fiabilitat e era sua robustesa quan s'aplique as sistèmes de gestion des baterias.
