چکيده
در سال هاي اخير، باتري هاي ليتيوم ‐يون به عنوان منبع اصلͬ انرژي در خودروهاي الͺتري ͬͺو سامانه هاي
ذخيره سازي انرژي شناخته شده اند. عملͺرد ايمن و پايدار اين باتري ها به دقت و قابليت اطمينان سامانه ي
مديريت باتري وابسته است. ازاين رو، توسعه ي روش هاي مؤثر براي تشخيص و جداسازي عيب در عملͽر
جريان و حسͽرهاي دما و ولتاژ، به ويژه در حين فرآيند شارژ، اهميت ويژه اي يافته است. افزون براين، بروز
حملات سايبري به ايستگاه هاي شارژ خودروهاي الͺتري ͬͺمͬ تواند موجب ايجاد عيب هاي مصنوعͬ در حسͽر
يا عملͽر شده و پيامدهاي ايمنͬ جدي به دنبال داشته باشد. براي توليد داده هاي شبيه سازي شده ي دقيق،
از مدل هاي الͺتروشيميايي در محيط PyBaMMاستفاده شده است. به منظور كاهش پيچيدگͬ محاسباتͬ
مدل هاي با دقت بالاي الͺتروشيميايي، از چارچوب اپراتور كوپمن و تجزيه ي مود پويا براي استخراج يͷ
مدل خطͬ در فضاي حالت استفاده شده است. مدل حاصل، رفتار غيرخطͬ باتري را با دقت مناسب در
قالب ي ͷسامانه ي خطͬ نمايش مͬ دهد و مبناي طراحͬ روش پيشنهادي براي تشخيص و جداسازي عيب
قرار مͬ گيرد. بر پايه ي مدل خطͬ استخراج شده، سامانه ي تشخيص و جداسازي عيب با بهره گيري از روش
معادلات پريتͬ طراحͬ شده است كه مͺان تشخيص و جداسازي مؤثر عيب ها را در ي ͷساختار يͺپارچه
و با پيچيدگͬ محاسباتͬ پايين فراهم مͬ سازد. براي ارزيابي عملͺرد سامانه ي پيشنهادي، ي ͷارتباط برخط
ميان محيط هاي Simulinkو PyBaMMبرقرار شده است. در اين ساختار، در هر گام زمانͬ ورودي كنترلͬ
جريان به مدل الͺتروشيميايي ارسال مͬ گردد و پاسخ هاي ولتاژ و دما نيز به صورت برخط بازگردانده مͬ شوند.
عملͺرد سامانه ي تشخيص و جداسازي عيب تحت سناريوهاي شارژ با نرخ هاي 1.5C ،1C ،0.5Cو 2C
اعتبارسنجͬ شده است. نتايج شبيه سازي نشان مͬ دهد كه چارچوب ارائه شده قادر است عيب هاي انحراف
ثابت، رانش تدريجͬ و كاهش دقت را در حسͽرهاي دما و ولتاژ و عملͽر جريان با دقت بالا و تأخير اندك
تشخيص داده و جداسازي كند. علاوه براين، مقايسه اي ميان روش پيشنهادي و رويͺردهاي داده محور رايج
در حوزه ي تشخيص و جداسازي عيب باتري انجام شده است. نتايج شبيه سازي ها برتري روش پيشنهادي را
از نظر دقت تشخيص، پايداري عملͺرد و قابليت كاربرد در سامانه هاي واقعͬ مديريت باتري نشان مͬ دهد.
واژگان كليدي: باتري ليتيوم ‐يون، تشخيص و جداسازي عيب، اپراتور كوپمن، معادلات پريت،ͬ فرآيند شارژ،
تجزيه مودپويا، مدل الͺتروشيميايي
