Testování, modelování a odhadování stavů baterií

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrotechnologie

Anotace:

Předmět poskytuje úvod do problematiky baterií a managementu jejich systémů. Studenti se naučí, jak baterie testovat, modelovat, parametrizovat bateriové modely či sestavovat algoritmy pro odhadováni jejich stavů (např. stav nabití a životnosti). Kurz kombinuje teoretické znalosti s praktickými zkušenostmi, aby studenti získali dovednosti nezbytné pro řešení reálných problémů v rychle se rozvíjející oblasti bateriových technologií.

Požadavky:

Vhodná je znalost základů teorie obvodů, lineární algebry, statistiky, modelů dynamických systémů a MATLABu.

Osnova přednášek:

1. Úvod do baterií

2. Bateriové management systémy pro baterie

3. Modely baterií formou elektrických obvodů a jejich diskretizace

4. Charakterizace, parametrizace a validace modelů

5. Kalmanův filtr a metoda nejmenších čtverců pro odhadování stavů

6. Nelineární Kalmanovy filtry a odhadování parametrů

7. Odhadování stavu nabití

8. Online identifikace parametrů a další funkcionality

9. Online odhadování životnosti

10. Offline odhadování životnosti a diagnostika

11. Metody založené na datech, strojové učení a umělá inteligence

12. Integrace algoritmů, management battery packů a systému

13. Řídicí systémy a optimalizace v aplikacích

14. Rezerva

Osnova cvičení:

1. Bezpečnost práce v laboratoři, úvod do předmětu

2. Bateriové management systémy

3. MATLAB

4. Testování baterií

5. Implementace matematického modelu

6. Parametrizace a validace modelů

7. Odhadování stavů nabití

8. Odhadování stavů nabití

9. Online odhadování životnosti

10. Online identifikace parametrů a další funkcionality

11. Metody založené na datech, strojové učení a umělá inteligence

12. Integrace algoritmů, management battery packů a systému

13. Offline odhadování životnosti

14. Rezerva

Cíle studia:

Studenti za vypracovaný protokol z cvičení, či za odevzdaný domácí úkol dostanou body (známky), které pak budou tvořit základ ke zkoušce, kde lze známku dále ovlivnit. Zápočet je za odevzdaný semestrální projekt, který vychází ze cvičení a úkolů. Zkouška je formou rozpravy nad semestrálním projektem.

Studijní materiály:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BVM13TMO

•Plett, G.L., Battery Management Systems: Battery Modeling, vol. 1, Artech House, 2015, ISBN: 978-1-63081-023-8.

•Plett, G.L., Battery Management Systems: Equivalent-Circuit Methods, vol. 2, Artech House, 2016, ISBN: 978-1-63081-027-6.

•Simon, D.: Optimal State Estimation: Kalman, H Infinity, and Nonlinear Approaches. Wiley, 2006, ISBN: 978-0-471-70858-2

•Lewis, F. L., L. Xie, D. Popa: Optimal and Robust Estimation: With an Introduction to Stochastic Control Theory, CRC Press, 2005. ISBN 978-1-4200-0829-6

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: