Original title: Pokročilé metody pro monitorování Li-ion baterií
Translated title: Advanced methods for monitoring li-ion batteries
Authors: Vašíček, Jakub ; Čech, Ondřej (referee) ; Vyroubal, Petr (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce je zaměřena na pokročilé algoritmy pro monitorování stavu lithno-iontových článků. V úvodní kapitole je popsána konstrukce a hlavní parametry těchto článků. Následuje analýza konvenčních metod pro určení úrovně nabití (SoC) a přehled jejich hlavních nedostatků. Dále jsou prezentovány nejčastěji využívané náhradní modely článků a metody jejich stanovení. Navazující část pak stručně popisuje techniky sledování zdraví článků (SoH). Po teoretické části následuje kapitola věnovaná měření vybraného článku pomocí popsaných metod. Zahrnuje jak laboratorní měření, tak praktické experimenty provedené v reálném fotovoltaickém systému. Na základě získaných poznatků a měřených dat je vyvinut algoritmus umožňující stanovení náhradního modelu článku za provozu. Dále jsou navrženy nové části hardwaru pro BMS, která byla zkonstruována v předcházející bakalářské práci. Cílem je odstranit předchozí nedostatky, umožnit implementaci nových algoritmů a integrovat zařízení do platformy IoT. Následuje popis nových částí firmwaru a testování celého zařízení. Na závěr jsou zhodnoceny výsledky provedených změn. This master’s thesis focuses on advanced algorithms for monitoring the state of lithium-ion cells. The introductory section describes the construction and main parameters of these cells. It is followed by an analysis of conventional methods for determining the State of Charge (SoC) and an overview of their main drawbacks. Subsequently, the most frequently used surrogate models for these cells and the methods for their determination are presented. The following section briefly outlines the techniques for monitoring the State of Health (SoH) of cells. After the theoretical part, there is a chapter dedicated to the measurement of a selected cell using the described methods. This includes both laboratory measurements and practical experiments conducted in a real photovoltaic system. Based on the findings and obtained data, an algorithm allowing determination of the surrogate model of the cell during operation was developed. Furthermore, new hardware components for the BMS, which was designed in the previous bachelor's thesis, are proposed. The aim is to eliminate previous shortcomings, enable the implementation of new algorithms, and integrate the device into the IoT platform. New parts of the firmware are also described, and the entire device is tested. In the concluding part, the results of the implemented changes are evaluated.
Keywords: battery cell model; battery management system BMS; coulomb counting; EIS; equivalent Randles circuit; GITT; IoT; lithium-ion batteries; Nelder Mead simplex; state of charge SoC; state of health SoH; battery management system BMS; coulomb counting; EIS; GITT; IoT; lithno-iontové baterie; Nelder Mead simplex; náhradní model článku; náhradní Randlesův obvod; úroveň nabití SoC; úroveň zdraví SoH

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/246028

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-616160


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses