کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی

کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی نوشته کوان اویانگ و جیان چن، مسئله‌ی شارژ را فراتر از پرکردن ظرفیت باتری بررسی می‌کند. موضوع اصلی، یافتن تعادل میان سرعت شارژ، اتلاف انرژی، افزایش دما و حفظ عمر باتری است. این کتاب از مدل‌سازی ریاضی به تخمین وضعیت باتری و طراحی کنترل شارژ می‌رسد. مزدک عبادی، امیرمحمد محمدی حاجی وند و آریا امیرغلامی مترجمان این کتاب هستند و انتشارات دانشگاه اراک این کتاب را منتشر کرده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی

کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی، اثر کوان اویانگ و جیان چن، رابطه‌ی میان رفتار داخلی باتری و تصمیم‌های سامانه‌ی شارژ را بررسی می‌کند. نویسندگان توضیح داده‌اند که تعیین جریان شارژ بدون توجه به تغییرات وضعیت باتری می‌تواند عملکرد و عمر مفید باتری را تحت‌تأثیر قرار دهد. مدل ریاضی در این میان ابزاری برای تحلیل و پیش‌بینی رفتار باتری است. بحث اصلی فقط افزایش سرعت نیست؛ کنترل‌کننده باید محدودیت‌های جریان، ولتاژ، دما و وضعیت شارژ را نیز رعایت کند. مباحث این کتاب ماهیتی دانشگاهی و مهندسی دارند؛ تعریف شاخص‌ها، صورت‌بندی هدف‌های بهینه‌سازی، طراحی مشاهده‌گر و بررسی نتایج شبیه‌سازی و آزمایش، اجزای اصلی بحث هستند. خواننده در این مسیر با تفاوت میان شناخت سازوکار الکتروشیمیایی و بازنمایی رفتار باتری به‌کمک عناصر مدار آشنا می‌شود. مدل‌های الکتروشیمیایی واکنش‌های داخلی را توصیف می‌کنند؛ مدل‌های مدار معادل از منبع ولتاژ، مقاومت و خازن برای نمایش ویژگی‌های پویای باتری بهره می‌گیرند.
کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی در ۱۱ فصل تنظیم شده است. فصل‌های آغازین، معرفی باتری، سازوکار شارژ و تخلیه، مفاهیم اساسی فناوری شارژ و مدل‌های باتری را در بر می‌گیرند. فصل‌های چهارم و پنجم به تخمین وضعیت شارژ اختصاص دارند؛ مشاهده‌گر غیرخطی مبتنی بر شبکه‌های عصبی و تخمین مشترک پارامترهای مدل و وضعیت شارژ از موضوعات این قسمت هستند. مباحث بعدی، کنترل بهینه، هزینه‌ی اقتصادی و مشارکت کاربر در تعیین هدف‌های شارژ را مطرح می‌کنند. بررسی پک باتری نیز مسئله را از یک سلول به مجموعه‌ای از باتری‌ها گسترش می‌دهد. ساختار متمرکز، ساختار رهبرـپیرو و کنترل شارژ سریع، موضوع فصل‌های هشتم تا دهم هستند. فصل پایانی نیز مسیرهایی مانند بهینه‌سازی چندهدفه، شارژ پربازده و شارژ بی‌سیم را معرفی کرده است. این ترتیب، پیوند میان مدل، تخمین وضعیت و تصمیم کنترلی را در مقیاس سلول و پک نشان می‌دهد.

خلاصه کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی

کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی بر این ایده استوار است که جریان مناسب شارژ باید باتوجه‌به رفتار و محدودیت‌های باتری تعیین شود. روش‌های جریان ثابت، ولتاژ ثابت و ترکیب این دو، نقطه‌ی شروع مقایسه هستند. بحث سپس به مدل‌هایی می‌رسد که امکان پیش‌بینی تغییرات باتری را فراهم می‌کنند. تخمین وضعیت شارژ و شناسایی پارامترها، اطلاعات لازم برای تصمیم‌گیری کنترل‌کننده را فراهم می‌آورند. هدف نهایی، تنظیم جریان به‌گونه‌ای است که زمان شارژ، انرژی تلف‌شده، افزایش دما و افت ظرفیت هم‌زمان در نظر گرفته شوند. هزینه‌ی برق و خواسته‌های کاربر نیز بخشی از مسئله‌اند. بحث پک باتری، ضرورت هماهنگی میان سلول‌ها و رعایت محدودیت‌های ایمنی مجموعه را به این چارچوب اضافه می‌کند.

چرا باید کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی را بخوانیم؟

دلایل خواندن کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی را می‌توان این‌طور خلاصه کرد:

• مقایسه‌ی مدل‌های الکتروشیمیایی و مدار معادل، مبنای انتخاب مدل را روشن می‌کند.
• بررسی مشاهده‌گرها، نقش تخمین وضعیت را در کنترل شارژ توضیح می‌دهد.
• صورت‌بندی هدف‌های متعارض، تعادل میان سرعت، بازده و عمر باتری را نشان می‌دهد.
• بررسی ساختارهای متمرکز و رهبرـپیرو، بحث را به کنترل پک گسترش می‌دهد.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

کتاب کنترل شارژ پیشرفته مبتنی بر مدل برای باتری های لیتیوم یونی به این گروه‌ها پیشنهاد می‌شود:

• دانشجویان مهندسی برق که موضوع کنترل باتری را دنبال می‌کنند.
• پژوهشگران تخمین وضعیت و بهینه‌سازی شارژ.
• مهندسان سامانه‌های مدیریت باتری در خودروهای برقی و ذخیره‌سازهای انرژی.