Россия
Цель: Обзор алгоритма оценки остаточного ресурса литий-железо-фосфатной аккумуляторной батареи в процессе функциональной диагностики накопителя электрической энергии, основанного на базе измерения возмущающих воздействий пульсаций протекающего тока. Методы: Используя результат ранее проведенных экспериментальных исследований по измеряемым параметрам литий-ионной аккумуляторной батареи при работе с преобразователем электрической энергии, предполагается набор статистических данных, который посредством описанного алгоритма будет производить оценку остаточного ресурса элемента батареи. Результаты: Рассмотрен алгоритм программного обеспечения функциональной диагностики литий-ионной аккумуляторной батареи при работе в звене постоянного тока с преобразователем частоты на основании ранее проведенного физического эксперимента по набору статистических параметров литий-ионной батареи в процессе эксплуатации. Практическая значимость: Проведенный обзор статистических данных исследуемого накопителя дает возможность проведения функциональной диагностики определения текущего ресурсного состояния литий-ионной аккумуляторной батареи.
Литий-ионная аккумуляторная батарея, функциональная диагностика, программное обеспечение, алгоритм диагностики
1. Сапожников В. В. Основы технической диагностики: учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. - М.: Маршрут, 2004. - 318 c.
2. Евстафьев А. М. Выбор топологии схем тягового привода электрического подвижного состава / А. М. Евстафьев // Изв. Петерб. ун-та путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2010. - Вып. 3(24). - С. 89-98.
3. Власьевский С. В. Сравнение энергетической эффективности электровозов переменного тока с коллекторным и асинхронным приводом / С. В. Власьевский, Д. В. Грибенюк, М. С. Алексеева // Вестник Ин-та тяги и подвижного состава. - 2016. - № 12. - С. 24-27.
4. Евстафьев А. М. Применение гибридных технологий в тяговом подвижном составе / А. М. Евстафьев // Бюллетень результатов научных исследований. - 2018. - С. 27-38.
5. ГОСТ Р МЭК 62660-2-2020. Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 2. Испытания на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов. - М.: Стандартинформ, 2020.
6. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. - М.: Стандарты, 1990.
7. Грачев В. В. Оценка технического состояния тепловозного дизеля по данным бортовой микропроцессорной системы управления / В. В. Грачев, М. Ш. Валиев // Известия ПГУПСа. - 2010. - № 1(22). - С. 22-32.
8. Валиев М. Ш. Диагностика рабочего процесса тепловозного дизеля в условиях эксплуатации / М. Ш. Валиев // Вестник транспорта Поволжья. - Самара: Самарский государственный университет путей сообщения. - 2011. - № 1(25). - С. 35-39.
9. ГОСТ 19.701-90. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. - М.: Стандарт, 1992.
10. Борисов П. В. Исследование характеристик литий-ионной аккумуляторной батареи / П. В. Борисов, А. А. Воробьев, К. В. Константинов и др. // Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2023. - Т. 20. - Вып. 1. - С. 207-221. - DOI:https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-1-207-221.
11. ГОСТ Р МЭК 62813-2020. Конденсаторы литий-ионные для электрического и электронного оборудования. Методы испытаний электрических характеристик. - М.: Стандартинформ, 2021.
12. Липкин М. С. Диагностика литий-ионных аккумуляторов методами электрохимического импеданса / М. С. Липкин, Е. В. Корбова, М. В. Луковкин и др. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2023. - № 1. - С. 43-48. - DOI:https://doi.org/10.17213/1560-3644-2023-1-43-48.
13. Lasia A. Electrochemical impedance spectroscopy and its applications / A. Lasia // Modern Aspects of Electrochemistry. - 1999. - Vol. 32. - P. 143.
14. Macdonald J. R. Impedance spectroscopy / J. R. Macdonald // Ann Biomed Eng. - 1992. - Iss. 20(3). - Pp. 289-305.
15. Сяоган У. Определение уровня заряда литий-ионного аккумулятора на основе алгоритма расширенного фильтра Калмана / У. Сяоган, С. Ли, Н. И. Щуров и др. // Журн. Сиб. федер. ун-та. Техника и технология. - 2020. - Вып. 13(4). - С. 420-437. - DOI:https://doi.org/10.17516/1999-494X-0242.
16. Zhang J. A review on prognostics and health monitoring of Li-ion battery / J. Zhang, J. Lee // Journal of Power Sources. - 2011.
17. Plett G. L. Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEV battery packs / G. L. Plett // Journal of Power Sources. - 2004.
18. Yuan S. State of Charge Estimation Using the Extended Kalman Filter for Battery Management Systems Based on the ARX Battery Model / S. Yuan, H. Wu, C. Yin // Energies. - 2013. - Iss. 6(1). - Pp. 444-470.
19. He W. State of charge estimation for electric vehicle batteries using unscented kalman filtering / W. He, N. Williard, Ch. Chen et al. // Microelectronics Reliability. - 2013. - Iss. 53(6). - Pp. 840-847. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.microrel.2012.11.010.
20. Aylor J. H. A battery state-of-charge indicator for electric wheelchairs / J. H. Aylor, A. Thieme, B. W. Johnso // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 1992. - Iss. 39(5). - Pp. 398-409. - DOI:https://doi.org/10.1109/41.161471.
