Wybrane zagadnienia modelowania trwałości akumulatorów litowo-jonowych w pojazdach elektrycznych

• Autorzy: Kasprzyk Leszek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.03.17

Warianty tytułu

EN

Selected issues of modelling degradation of the lithium-ion batteries in electric vehicles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problematykę analizy trwałości akumulatorów litowo-jonowych na przykładzie ogniw typu NMC w aspekcie zastosowania w pojazdach elektrycznych. Omówiono wybrane metody modelowania stanu zużycia akumulatorów elektrochemicznych, wymieniono ich zalety i wady oraz przedstawiono koncepcję wyznaczania stanu degradacji akumulatorów pracujących w dynamicznie zmiennych warunkach obciążenia. Zaprezentowano zależności umożliwiające obliczanie liczby cykli pracy ogniw NMC oraz dokonano identyfikacji parametrów modelu z wykorzystaniem algorytmu genetycznego. Uzyskane wyniki skomentowano we wnioskach.

EN

The article presents the problems of durability analysis of lithium-ion cells on the example of NMC type batteries in the aspect of use in electric vehicles. Selected methods of modelling the ageing processes of electrochemical batteries were discussed, their advantages and disadvantages were presented and the concept of determining the degradation process of batteries working in dynamically changing load conditions was presented. The dependencies to calculate the number of NMC cell cycles were presented and model parameters were identified using the genetic algorithm.

Słowa kluczowe

PL

akumulator litowo-jonowy; NMC; modelowanie stanu zużycia

EN

lithium-ion batteries; NMC; degradation model

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 3
• Strony: 70--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kasprzyk Leszek

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] http://eupocketbook.theicct.org (05.12.2018)
• [2] https://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion (05.12.2018)
• [3] Omar N., Monem M. A., Firouz Y., Salminen J., Smekens J., Hegazy O., Van Mierlo J., Lithium iron phosphate based battery–assessment of the aging parameters and development of cycle life model. Applied Energy, n. 113 (2014), 1575-1585
• [4] Kasprzyk L., Modelling and analysis of dynamic states of the lead-acid batteries in electric vehicles. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability; n.19(2017), 229-236
• [5] Ceraolo M., New dynamical models of lead-acid batteries, IEEE Transactions On Power Systems, n. 15 (2000), 1184-1190
• [6] Wanga J., Liua P., Hicks-Garnera J., Shermana E., Soukiaziana S., Verbruggeb M., Tatariab H., Musserc J., Finamorec P., Cycle-life model for graphite-LiFePO4 cells, Journal of Power Sources, n. 196 (2011), 3942-3948
• [7] Zou, Y., Hu, X., Ma, H., & Li, S. E., Combined state of charge and state of health estimation over lithium-ion battery cell cycle lifespan for electric vehicles. Journal of Power Sources, n. 273 (2015), 793-803
• [8] mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ref/battery.html (05.12.2018)
• [9] Petzl M., Kasper M., Danzer M. A., Lithium plating in a commercial lithium-ion battery – A low-temperature aging study, Journal of Power Sources, n. 275, (2015), 799-807
• [10] Magnor D., Gerschler J. B., Ecker M., Merk P., Sauer D. U., Concept of a battery aging model for lithium-ion batteries considering the lifetime dependency on the operation strategy. In Proceedings of the European Photovoltaic Solar Energy Conference, Hamburg, Germany, 2009, 21-25
• [11] Burzyński, D., Kasprzyk, L., Wybrane metody modelowania pracy ogniw elektrochemicznych, Przegląd Elektrotechniczny, 93 (2017), nr 12, 75-78
• [12] Kasprzyk L., Bednarek K., Dobór hybrydowego zasobnika energii do pojazdu elektrycznego, Przegląd Elektrotechniczny, 91 (2015), nr 12, 129-132

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).