prikaz prve stranice dokumenta Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije
  Preuzmi
PDF 9.69 MB
diplomski rad
Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije
Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, 2023. urn:nbn:hr:235:803099
Kvaternik, Karlo
Sveučilište u Zagrebu
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Institucijski repozitorij: Repozitorij Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu

Citirajte ovaj rad

Kvaternik, K. (2023). Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije (Diplomski rad). Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje. Preuzeto s https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099

Kvaternik, Karlo. "Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije." Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, 2023. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099

Kvaternik, Karlo. "Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije." Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, 2023. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099

Kvaternik, K. (2023). 'Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije', Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, citirano: 26.01.2025., https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099

Kvaternik K. Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije [Diplomski rad]. Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje; 2023 [pristupljeno 26.01.2025.] Dostupno na: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099

K. Kvaternik, "Modeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije", Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb, 2023. Dostupno na: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099

Za citiranje koristite ovu mrežnu adresu: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:803099
Podaci o radu
NaslovModeliranje, eksperimentalna identifikacija te dizajn estimatora stanja i regulacijskih sustava punjenja za litij-titanat baterije
Naslov (engleski)Modelling, experimental identification, state estimator and charging control systems design for lithium-titanate batteries
AutorKarlo Kvaternik
MentorDanijel Pavković (mentor)
Ustanova koja je dodijelila
akademski / stručni stupanj		Sveučilište u Zagrebu
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Zagreb
Datum i država obrane2023-07-20, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko
područje, polje i grana		TEHNIČKE ZNANOSTI
Elektrotehnika
Automatizacija i robotika
Sažetak
Među mnogim punjivim litijevim baterijama, litij-titanat ćelije karakteriziraju najviša razina toplinske stabilnosti i radne sigurnosti, što ih čini posebno prikladnima za visoko zahtjevne primjene. Ovaj rad predstavlja identifikaciju, rezultate eksperimentalne karakterizacije ćelije litij-titanat baterije te dizajn CCCV sustava upravljanja punjenja baterije korištenjem strukture kaskadnog sustava upravljanja u kojem se stanje napunjenosti baterije kontrolira na takav način da se postigne potpuno napunjeno stanje u minimalnom vremenu, poštujući ograničenja napona baterije i struje punjenja. CCCV sustav je korišten kao usporedba za punjač temeljen na neizrazitoj logici koji imitira pulsno punjenje. Identifikacija modela baterijskih ćelija provedena je u tri faze: (i) snimanje napona otvorenog kruga u odnosu na karakteristike stanja napunjenosti pomoću punjenja slabom strujom isprekidanog s intervalima rekuperacije napona baterije u cijelom rasponu baterije napona, (ii) određivanje efektivnog kapaciteta punjenja baterije i (iii) identifikaciju serijskog otpora baterijskih ćelija i polarizacijskog otpora i vremenske konstante kašnjenja za različite vrijednosti struje punjenja korištenjem rekurzivne procjene parametra na temelju testnog signala pseudoslučajnog binarnog niza. Povratna informacija o stanju napunjenosti osigurava se korištenjem proširenog Kalmanovog filtra koji uključuje realistični nelinearni Theveninov model ekvivalentnog kruga baterijske ćelije. Učinkovitost predloženog estimatora i neizrazitog punjača provjerena je pomoću simulacija.
Sažetak (engleski)
Among the many rechargeable lithium batteries, lithium-titanante cells are characterized by highest thermal stability and operational safety levels, which makes them particularly well suited for highly-demanding applications. This paper presents the results of experimental characterization of a lithium-titanate battery cell and design of a CCCV battery charging control system using a cascade control system arrangement wherein the battery state-of-charge is controlled in such a way so as to reach the fully charged state in a minimum time, while honoring the battery cell voltage and charging current constraints. CCCV system is used as a comparison for fuzzy charging control system which imitates pulse charging. Battery cell model identification has been carried out in three stages: (i) recording of the open-circuit voltage vs. state-of-charge characteristic by means of low-current charging interspersed with battery voltage recuperation intervals over the full-range of battery voltages, (ii) determination of the effective battery charge capacity, and (iii) identification of battery cell series resistance and polarization resistance and lag time constant for different charging current values using recursive parameter estimation based on pseudo-random binary sequence test signal. The state-of-charge feedback is provided by using an extended Kalman filter which incorporates the realistic nonlinear Thevenin model of the battery cell equivalent circuit. The effectiveness of the proposed estimator and fuzzy charger is verified by means of simulations.
Ključne riječi
Ključne riječi (engleski)
Jezikhrvatski
URN:NBNurn:nbn:hr:235:803099
Studijski programNaziv: Strojarstvo
Vrsta studija: sveučilišni
Stupanj studija: diplomski
Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
Vrsta resursaTekst
Način izrade datotekeIzvorno digitalna
Prava pristupaOtvoreni pristup
Uvjeti korištenjaIkona licence Zaštićeno autorskim pravom.
Datum i vrijeme pohrane2023-07-06 14:04:12