Kokusuz kalman filtresi yöntemi ile lityum iyon bataryada şarj durum hesaplaması
Soc estimation of lithium – ion batteries with unscented kalman filter
- Tez No: 934894
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: şarj durum hesabı, lityum iyon pil, kalman filtresi, Matematik Model, SOC, Lithium-ion battery, Kalman filter, Mathematic Model
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Elektrikli araçların dünya genelinde hızla yaygınlaşması, yüksek enerji yoğunluğuna ve güçlü performans özelliklerine sahip batarya paketlerinin kullanımını zorunlu hale getirmiştir. Bu durum, batarya teknolojilerinde büyük bir ilerleme kaydedilmesini sağlarken aynı zamanda önemli bir sorumluluğu da beraberinde getirmiştir. Batarya paketlerinin güvenliği ve enerji yönetimi, kullanıcı güvenliği ve sistem verimliliği açısından dikkatle ele alınması gereken kritik bir konudur. Aksi halde, bataryaların kullanım ömründe ciddi azalmalar, performans düşüşleri ve kapasite kayıpları meydana gelebilir. Dahası, bu sorunlar, özellikle aşırı ısınma durumlarında, tehlikeli güvenlik risklerini ortaya çıkarabilir.Batarya paketlerinin doğru, güvenilir ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak, batarya yönetim sistemleri (BMS) aracılığıyla mümkün olmaktadır. BMS, her bir batarya hücresinin gerilim, akım ve sıcaklık gibi temel parametrelerini gerçek zamanlı olarak izler. Bu sistem, potansiyel arızaları veya sapmaları erken aşamada tespit ederek önler ya da etkilerini en aza indirir. Ayrıca, bataryanın şarj durumunu tahmin etme yeteneğiyle, bu kritik parametreyi yönetir ve sistemin genel işleyişine önemli katkılar sunar.Bununla birlikte, bataryanın şarj durumu (SoC) doğrudan ölçülebilen bir parametre değildir. Şarj durumunun tahmin edilmesi için bataryanın gerilim, akım ve sıcaklık gibi parametreleri arasında doğrusal bir ilişki bulunmaması, tahmin sürecini daha karmaşık hale getirmektedir. Bu nedenle, doğru bir şarj durumu tahmini yapılabilmesi için uygun bir yöntem seçimi büyük bir önem taşımaktadır.Bu çalışma kapsamında, literatürde yaygın olarak kullanılan batarya şarj durumu tahmin yöntemleri detaylı bir şekilde ele alınmıştır. Her bir yöntemin matematiksel modeli sunularak teknik açıdan incelenmiş ve bu yöntemlerin performansı, avantajları ve dezavantajları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışma,batarya yönetim sistemlerinin etkinliğini artırmayı amaçlayan bilimsel ve mühendislik yaklaşımlarına ışık tutmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
The rapid global adoption of electric vehicles has necessitated the use of battery packs with high energy density and powerful performance characteristics. While this development has driven significant advancements in battery technology, it has also introduced a critical responsibility. Ensuring the safety and efficient energy management of battery packs is of paramount importance for user safety and system efficiency. Otherwise, significant reductions in battery lifespan, performance degradation, and capacity losses may occur. Furthermore, these issues, particularly under conditions of overheating, can lead to severe safety hazards.The reliable and efficient operation of battery packs is achieved through Battery Management Systems (BMS). BMS monitors key parameters of each battery cell, such as voltage, current, and temperature, in real-time. This system identifies potential faults or anomalies at an early stage, preventing them or minimizing their effects. Additionally, BMS plays a vital role in estimating the state of charge (SoC) of the battery, thereby managing this critical parameter and contributing significantly to the overall functionality of the system.However, the SoC is not a directly measurable parameter. The absence of a linear relationship between battery parameters such as voltage, current, and temperature adds complexity to the estimation process. Consequently, selecting an appropriate method for accurate SoC estimation becomes essential.This study comprehensively examines the most commonly used SoC estimation methods in the literature. The mathematical models of each method are presented and analyzed in detail, and their performance, advantages, and disadvantages are compared. The study aims to shed light on scientific and engineering approaches that enhance the effectiveness of battery management systems.
Benzer Tezler
- Bir lityum-iyon batarya hücresinin elektriksel eş değer devre modelinin kurulması ve şarj durumu tahmini
Build the electrical equivalent circuit model of a lithium-ion battery cell and state of charge estimating
EMRE KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ ERKUŞ
- Elektrikli araçlardaki lityum iyon bataryalar için şarj durumu tahmini
State of charge estimation for lithium-ion batteries in electric vehicles
EGE ANIL BOSTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN SEZER
- İki serbestlik dereceli helikopter için Kalman filtresi tabanlı durum/model parametre tahmini ve dayanıklı denetleyici tasarımı
Kalman filter based state/model parameter estimation and robust controller design for two degree of freedom helicopter
İBRAHİM MUCUK
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÖZDEMİR
- Sensor fault tolerant control of a quadrotor uav
Dört rotorlu insansız bir hava aracının sensör arızalarına toleranslı kontrolü
MEHMET GÖKBERK PATAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN
- Recognition and monitoring of human motions using RF signals
İnsan hareketlerinin RF sinyalleri kullanarak tanımlanması ve izlenmesi
CAN UYSAL
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANSU FİLİK