Geri Dön

Bir lityum-iyon bataryayı hızlı şarj etme parametrelerinin bağlaşık eşdeğer elektrik devre-ısı transferi modeliyle genetik algoritma temelli çok amaçlı optimizasyonu

Genetic algorithm-based multi-objecti̇ve optimization of fast-charging parameters of a lithium-ion battery with a coupled equivalent electrical circuit-heat transfer model

  1. Tez No: 829436
  2. Yazar: GÜLSÜM GÖZDE KADIZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Bu çalışmada, geliştirilmiş bir elektrik-termal bağlantı modeline dayalı olarak lityum-iyon piller için bir optimizasyon stratejisi ve soğuk ortamlarda şarj yöntemi önerilmiştir. HPPC (Hybrid Pulse Power Characterization) deneyi aracılığıyla, ikinci dereceden RC eşdeğer devre modelinin parametre tanımlaması yapılarak lityum iyon pilin elektrik-termal bağlantı modeli oluşturulmuştur. Şarj süresi ve şarj sıcaklık faktörü dikkate alınarak, lityum-iyon pilin çok aşamalı şarj stratejisi, Matlab GA Toolbox kullanılarak, meta sezgisel algoritmalardan birisi olan Genetik Algoritma ile optimize edilmiştir. Bu tez çalışmasının hedefi önerilen çok aşamalı sabit akım şarj yönteminin, geleneksel sabit akım-sabit voltaj (CC-CV) şarj yöntemiyle şarj edilen batarya örneklerinin sıcaklığına kıyasla şarj işlemi sırasındaki düşük sıcaklığın artışına katkı sağlayarak batarya bozulmasını önlemek kalmayıp aynı zamanda şarj süresini de azalttığını göstermektir. Bu nedenle, önerilen optimize şarj stratejisi, hızlı şarjın sağlanması temelinde şarj sıcaklığı artışını belirli bir ölçüde sınırlamakla ve batarya sisteminin termal yönetimi ve batarya şarj sisteminin tasarımı ve güvenli şarj yöntemi için belirli bir teorik temel sağlamıştır. Bu kapsamda eksi sıcaklıklarda literatürde sınırlı çalışma bulunduğundan çalışma yenilik içermektedir.

Özet (Çeviri)

In this work, an optimization strategy for lithium-ion batteries based on an improved electrical-thermal coupling model and charging method in cold environments is proposed. Through HPPC (Hybrid Pulse Power Characterisation) experiment, the electrical-thermal junction model of the lithium-ion battery is established by parameter identification of the second-order RC equivalent circuit model. Considering the charging time and charging temperature factor, the multi-stage charging strategy of the lithium-ion battery is optimized using the genetic algorithm optimization method. The objective of this thesis is to demonstrate that the proposed multi-stage constant current charging method not only prevents battery degradation but also reduces the charging time by contributing to the increase of the low temperature during the charging process compared to the temperature of battery samples charged by the conventional constant current-constant voltage (CC-CV) charging method. Therefore, the proposed optimized charging strategy limits the charging temperature rise to a certain extent on the basis of ensuring fast charging and provides a certain theoretical basis for the thermal management of the battery system and the design of the battery charging system and safe charging method. In this context, since there are limited studies in the literature at minus temperatures, the study is novel.

Benzer Tezler

  1. Investigation of thermal propagation in electric vehicle high voltage batteries

    Elektrikli araç yüksek gerilim bataryalarında ısıl yayılım araştırması

    KADİR ARAS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  2. E-mobilite uygulamaları için lityum-iyon bataryaların fizik tabanlı modellerinin karşılaştırmalı analizi

    Comparative analysis of physics-based models for lithium-ion batteries in e-mobility applications

    HAKKI YAVUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE

  3. State of charge estimation of lithium-ion batteries using machine learning approach

    Makine öğrenmesi yaklaşımı kullanılarak lityum iyon pillerin şarj durumu tahmini

    OSMAN ALPER ALTUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE AYAZ

  4. Batarya soğutma performansını iyileştirmek için alüminyum fin yapı içerisinde grafen katkılı PCM malzemesinin değerlendirilmesi

    Consideration of graphene material in PCM with aluminium fin structure for improving the battery cooling performance

    YUSUF AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF YAŞA

  5. Elektrikli bir aracın batarya sisteminin elektriksel modellenmesi

    Electrical modeling of battery system of an electric vehicle

    MOHAMMED ABDULMALEK ABDULRAHMAN MOHAMMED

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Yenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN BAYINDIR