Identyfikacja parametrów schematu zastępczego ogniw litowo-jonowych

• Autorzy: Kaczmarek Wiktoria , Kasprzyk Leszek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.12.55

Warianty tytułu

EN

Identification of equivalent circuit parameters of lithium-ion cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano zagadnienie identyfikacji parametrów modelu ogniw litowo-jonowych typu LFP. Przedstawiono model obwodowy 2 rzędu, służący do analizy sygnałów elektrycznych na zaciskach ogniwa. Przeprowadzono laboratoryjne badania eksperymentalne, które wykorzystano do identyfikacji. W celu uzyskania dopasowania modelu do przeprowadzonych pomiarów, opracowano autorską aplikację komputerową, która z wykorzystaniem algorytmu genetycznego znajduje optymalne rozwiązania w postaci zbioru parametrów elementów schematu zastępczego w funkcji stanu naładowania ogniwa. Uzyskane wyniki identyfikacji zwizualizowano oraz porównano do wyników uzyskanych podczas pomiarów.

EN

This paper presents the problem of identifying the parameters of the LFP-type lithium-ion cell model. A 2nd order circuit model is presented for the analysis of electrical signals at the terminals of the cell. Laboratory experimental tests were carried out and used for identification. In order to obtain a match between the model and the measurements, a proprietary computer application was developed, which, using a genetic algorithm, finds optimal solutions in the form of a set of parameters of the elements of the equivalent scheme as a function of the cell's state of charge. The identification results obtained were then visualized and compared to the measurements.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo litowo-jonowe; modelowanie; identyfikacja parametrów modelu; algorytm genetyczny

EN

lithium-ion cell; modelling; parameters model identification; genetic algorithm

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 12
• Strony: 296--299
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kaczmarek Wiktoria

• Politechnika Poznańska, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Kasprzyk Leszek

• Politechnika Poznańska, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Tran, M.-K., DaCosta, A., et.al., Comparative Study of Equivalent Circuit Models Performance in Four Common Lithium-Ion Batteries: LFP, NMC, LMO, NCA. Batteries, 7 (2021), n. 51,
• [2] Burzyński D., Pietracho P., Kasprzyk L., Tomczewski A., Analysis and Modeling of the Wear-Out Process of a Lithium Nickel-Manganese-Cobalt Cell during Cycling Operation under Constant Load Conditions, Energies, vol. 12, n. 20, s. 3899-1- 3899-12, 2019
• [3] Shouyi Y., et al., Advanced electrolyte design for high-energy-density Li-metal batteries under practical conditions, Angewandte Chemie, 133(2021), n. 49, 25828-25842
• [4] Burzyński D., Kasprzyk L., A novel method for the modelling of the state of health of lithium-ion cells using machine learning for practical applications, Knowledge-Based Systems, vol. 219 (2021), pp. 106900-1-106900-11
• [5] Kasprzyk L., Modelling and analysis of dynamic states of the lead-acid batteries in electric vehicles, Eksploatacja i Niezawodność, 19 (2017), n. 2, 229-236
• [6] Kasprzyk L., Tomczewski A., Bednarek K., Efektywność oraz aspekty ekonomiczne w obliczeniach elektromagnetycznych i optymalizacyjnych układów elektrycznych, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), n. 12, 57-60
• [7] https://nl.mathworks.com/help/gads/ga.html [dostęp: 30.03.2023]

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).