Quvvat elektroniği konferentsiyasi materiallari 2020.8.18~20
ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlari
Batareyaning zaryad holatini baholash usullarini tekshirish tahlili
Dae-Woong Jeong, Seong-Woo Bae†
Xanyang universitetining elektrotexnika fakulteti
Ma'lumotlarga asoslangan AI algoritmlaridan foydalangan holda batareya quvvatini baholash usullari bo'yicha so'rov
Dae-Ung'Jeong, Sungwoo Bae†
Bo'lim Elektrotexnika fakulteti, Xanyang universiteti, Seul, Koreya
ANTRACT
2. Tana
Ushbu maqola so'nggi paytlarda e'tiborni tortayotgan ma'lumotlarga asoslangan sun'iy
intellekt algoritmidan foydalangan holda batareya zaryadining holatini baholash usulini
o'rganadi va tahlil qiladi. Mavjud batareyani modellashtirish usullarining kamchiliklarini
bartaraf eta oladigan ma'lumotlarga asoslangan AI algoritmlarining strukturaviy
xususiyatlari tekshiriladi va ma'lumotlarga asoslangan AI algoritmlari batareyaning zaryad
holatini baholashda qo'llanilganda, zaryad holatini baholashning aniqligiga ta'sir qiluvchi
omillar ma'lumotlar tarkibini tahlil qilish uchun. ma'lumotlarni qurishda e'tiborga olinishi
kerak bo'lgan dizayn shartlarini o'rganish va tahlil qilish.
2.1 Ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlari
So'nggi paytlarda katta hajmdagi ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmi
orqali ma'lumotlarni tahlil qiluvchi va qayta ishlaydigan texnologiya diqqat markazida
bo'ldi. Batareya spetsifikatsiyalari va turlari xilma-xil bo'lganda, ma'lumotlarga asoslangan
AI algoritmlari batareyaning kuchlanishi, oqimi va harorati kabi batareya holati
ma'lumotlarini SOC bilan taqqoslaydi va natijani chiqaradi. Shuning uchun, u
akkumulyatorlarni modellashtirish texnikasi kabi modellash parametrlari bo'lishi kerak
bo'lgan yuqori aniqlikdagi va hisoblashni talab qiluvchi filtrlarning cheklovlaridan ozod
qilinishi mumkin. Ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlari sifatida ekstremal
o'rganish mashinasi (ELM), oldinga yo'naltirilgan sun'iy neyron tarmog'i (FNN) va takroriy
neyron tarmog'i (RNN) batareya SOCni baholash uchun ishlatiladi.
1.Kirish
Elektr transport vositalarining tarqalishi kengayib borayotganligi sababli, elektr
transport vositalarining surunkali muammosi bo'lgan masofani yaxshilash bo'yicha
tadqiqotlar faol olib borilmoqda. Elektr transport vositalari asosan lityum-ion
batareyalardan energiya saqlash moslamalari sifatida foydalanadi va batareyani
boshqarish barqaror ishlash va masofani yaxshilash uchun zarurdir [1].
Batareyani boshqarish tizimi (BMS) akkumulyator tizimlari, shuningdek, batareyalardan
barqaror ishlash va samarali foydalanish uchun elektr transport vositalari uchun zarurdir.
Batareyani boshqarish tizimi batareyaning haddan tashqari zaryadlanishi, haddan tashqari
zaryadsizlanishi va qizib ketishi xavfini oldini olish uchun batareyaning kuchlanishini,
oqimini va haroratini o'lchaydi. Xususan, batareya holati to'g'risidagi ma'lumotni
ko'rsatadigan Zaryad holati (SOC) va Sog'lik holati (SOH) batareya holatining asosiy
ko'rsatkichlari bo'lib, BMS tizimining ishonchliligi va aniqligi SOC va SOHni baholashning
aniqligiga bog'liq [1] .
Yaqinda akkumulyator SOCni aniq baholash uchun ma'lumotlarga asoslangan sun'iy
intellekt (AI) algoritmini qo'llagan holda SOCni baholash usuli taklif qilindi. Mavjud
ekvivalent sxema modelidan (ECM) foydalangan holda SOCni baholash usuli batareyani
modellashtirish va hisoblashni talab qiladigan algoritmlarning cheklovlari tufayli kamchilik
sifatida ko'rsatildi. Sun'iy intellekt algoritmidan foydalangan holda SOCni baholash usuli
batareyani modellashtirish bo'yicha oldindan ma'lumotni talab qilmaydigan afzalliklarga
ega, chunki u batareyani modellashtirish dizaynini talab qilmaydi, bu mavjud ECM usulining
kamchiliklari va hisoblash intensiv algoritmlaridan chetga chiqishi mumkin [2] ].
Ushbu maqolada biz so'nggi ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlarida
qo'llaniladigan SOC baholash usullarini taqdim etamiz va SOCni baholashning aniqligini oshirishi
mumkin bo'lgan o'qitish ma'lumotlarini loyihalash shartlarini tavsiflaymiz.
2.1.1 ELM asosidagi Batareya SOCni baholash usuli ELM litiy-ion batareyalar
kabi chiziqli bo'lmagan tizimlarda natijalarni bashorat qilish uchun mos bo'lgan
algoritmdir. ELM 1-rasmda ko'rsatilganidek, FNNga o'xshash tuzilishga ega, ammo
farqi shundaki, u orqaga tarqalish jarayonidan o'tmaydi. ELM algoritmning og'irlik
qiymatini orqaga tarqalish jarayoni o'rniga umumlashtirilgan teskari matritsa yoki
shunga o'xshash teskari matritsa orqali hisoblash orqali tez o'qitish tezligi
xususiyatiga ega.
2.1.2 FNN asosidagi Batareya SOCni baholash texnikasi
2-rasmda ko'rsatilganidek, FNN-ga asoslangan batareya SOC baholash
usuli kirish ma'lumotlari sifatida akkumulyator kuchlanishi V(t), oqim I(t) va
harorat T(t) kabi batareya holati ma'lumotlari orqali SOC(t) ni baholaydi. ,
yashirin qatlamlar va chiqish. Kirish ma'lumotlari orqali yuqori aniqlikdagi
SOC qiymatlarini chiqarish uchun algoritm o'quv ma'lumotlari orqali
o'qitiladi. Bu jarayonda o'quv ma'lumotlarining sifati va miqdoriga qarab,
boshqaSOC baholash aniqligi farqixomqilmoq.
1-rasm Batareya SOCni baholash uchun ELM tuzilishi
- 363 -
Translated from Korean to Uzbek - www.onlinedoctranslator.com
grafik
1 Batareya ma'lumotlari SOC baholash usuliga qo'llaniladi
AI usuli
ma'lumotlar profili
Kiritish
Harorat
BJDST,
BIZ06
ELM[2]
-
---
, -
---
,
-
---
25℃,45℃
FUDS, NEDC
BIZ06,DST
-
---
,
-
---
,
FNN[3]
0
℃,25℃,45℃
-
------
,
-
------
HWFETlar,
UDDS, LA92
RNN[1]
-
---
,
-
---
,
-
---
0
℃,Bir0℃,25℃
2.2.2 Ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlari uchun ma'lumotlar to'plamini
loyihalash shartlari
Ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmi batareyaning SOC quvvatini
baholash uchun ma'lumotlarni o'qitish jarayonidan o'tadi.dengiz qisqichbaqasiqilmoq.
Batareyaning SOC quvvatini baholashdaAtrof-muhitshartlarga ko'rakattaSOCni baholash
Beshsovuq oyoqlarxomBatareyani modellashtirish usullaridan farqli o'laroq, ma'lumotlarga
asoslangan sun'iy intellekt algoritmlariAtrof-muhitShartlar bo'yicha treninglar orqali SOC
baholash ko'rsatkichlarini yaxshilashdao'ldirishmumkin Shuning uchun, ma'lumotlarga
asoslangan AI algoritmlarini SOC baholashni yaxshilash uchun,Xo'shkabi ma'lumotlaruch
Dizayn shartlari qo'llanilishi mumkin:. 1) batareyaAtrof-muhitHolatni aniq aks ettira
oladigan kirish qiymatini aniqlang 2) Haqiqiy batareya darajasiholbittaAtrof-muhit
O'zgartirishga o'rgatish mumkin bo'lgan turli xil batareyani boshqarish ma'lumotlar
konfiguratsiyasi3)Ta'lim ma'lumotlari bilan o'qitilmagan domen uchun SOC baholash
samaradorligitekshirishBuning uchun biz SOC baholash ishonchliligini ta'minlash uchun
o'rganilmagan domen ma'lumotlarini yaratamiz.tekshirishQadamlarni sozlash mumkin.
2-rasm
Batareya SOCni baholash uchun FNN tuzilishi
3-rasm Batareya SOCni baholash uchun RNN tuzilishi
2.1.3 RNN asosidagi Batareya SOCni baholash usuli RNN asosidagi batareya SOCni baholash
usuli FNN kabi kirish ma'lumotlari sifatida akkumulyator kuchlanishi V(t), oqim I(t) va harorat T(t)
haqidagi ma'lumotlardan foydalanadi. SOC baholash tuzilishida FNN dan farq qiladiboshqaraqam3
Ko'rsatilganidek, yashirin qatlamlardan ma'lumotlar chiqishiXo'shshaharjigart ga kirish sifatida
boradirekursiyaU qarama-qarshi xatti-harakatlar tuzilishiga ega va shuning uchun RNNjigart da
kiritilgan ma'lumotlarningnaqshva oldingi shaharjigart-1 da ma'lumotlar kyungHyangseongdotaxta
shirin bo'lishi mumkindengiz qisqichbaqasiqilmoq.Boshqa so'zlar bilan aytgandaBatareyaning
dinamik oqimi, harorati va boshqalar. Atrof-muhito‘zgarishini hisobga olish mumkindengiz
qisqichbaqasiqilmoq.
3. Xulosa
Ushbu maqolada so'nggi paytlarda e'tibor qaratilayotgan ma'lumotlarga asoslangan
sun'iy intellekt algoritmlari yordamida batareya zaryad holatini baholash usullari bo'lgan
ELM, FNN va RNN tuzilishi va ma'lumotlar qo'llanilishi tahlil qilindi. Ma'lumotlarga
asoslangan AI algoritmini tadqiq qilish uchun ishlatiladigan ma'lumotlar 2.2ITahlil
qilinganidek haqiqiy batareyadan foydalanishAtrof-muhitaks ettirishi mumkin, va batareya
ishlaydikattaqal'asiholma'lumotlarni tuzish uchun tahlil qilish kerak. Shunga qaramay,
trening ma'lumotlari bo'yicha trening emas.hovuzBitta domen uchun taxminiy unumdorlik
tekshirishShunday qilib, ma'lumotlarga asoslangan AI algoritmlarining ishonchliligini
oshirishda,kalit jarayon bilan birga bo‘lishi kerak.
2.2 Ma'lumotlarga asoslangan SOCni baholash usullarining ma'lumotlarini tahlil qilish
2.2.1 Ma'lumotlar to'plami komponentlari
Ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlari yaqinda elektr transport
vositalari uchun o'rganildikyungO'ngdagi 1-jadvalda ko'rsatilganidek,Atrof-muhit
Ma'lumotlar dinamikani hisobga olgan holdauchfoydalanish Elektr avtomobil
akkumulyatorining ish harorati, foydalanuvchi naqshaks ettiruvchi batareya haydashchop
etishProfil bilan bir xil shartlarni hisobga olgan holda, oldELM[2], FNN[3],RNN [1] kabi
ma'lumotlarga asoslangan sun'iy intellekt algoritmlarini o'rganish uchun qo'llaniladigan
ma'lumotlar batareyaning haqiqiy ish harorati oralig'idir.0℃,25℃,45℃dan iborat edi
Algoritmga kirish sifatida ishlatiladigan kuchlanish, oqim va haroratning ta'rifi algoritm
dizayneriga bog'liq.O'rtachaelektr toki,O'rtachaVoltaj kabi qo'shimcha kirish qiymatlari
o'rnatilishi mumkin va kirish qiymatlarining ta'rifi algoritmni baholash tezligi va aniqligiga
ta'sir qiladi.iyunHammasi. Va o'quv ma'lumotlaridagi elektr transport vositasining haqiqiy
yo'l haydash stsenariysiBeshtuzilgan haqiqiy yo'lda haydasholtingugurtMa'lumotlarni aks
ettiruvchi avtomagistral haydashAtrof-muhitHWFETni aks ettiruvchi, AQSh06orasida katta
tesyorilishva shahar haydashAtrof-muhitUDDS, avtomagistral va shahar haydashini aks
ettiruvchiAtrof-muhitbuomadBirgalikda tashkil etilgan NEDC va BJDST mavjud. Yana to'phol
dushmanomadmennaqshva batareya sinfiholDinamik oqim o'zgarishini aks ettirish uchun
LA92, DST kabi haydash o'rtasidakattasun'iy intellekt algoritmlarining o'quv
ma'lumotlaridan iborat bo'lishi mumkin.
Ushbu tadqiqot 2020 Savdo, sanoat va energetika vazirligi va Sanoat texnologiyalarini baholash va
boshqarish instituti (KEIT) (20011626) tomonidan qo'llab-quvvatlandi.
havolalar
[1] Efrem Chemali va boshqalar, ''Li-ion batareyalarining
zaryad holatini aniq baholash uchun uzoq muddatli qisqa
muddatli xotira tarmoqlari''
IEEE Trans. Sanoat
elektronikasi, jild.65,yo'q.8,2 avgust0Bir8
[2] Molla S. Hossain Lipu, va boshqalar, “Litiy-ionli batareyadan
foydalanishning zaryad holatini baholash uchun ekstremal
o'rganish mashinasi modeliGravitational qidiruv algoritmi,"
IEEE Trans. Sanoat ilovalari, jild.55,yo'q.4,2 iyul/avgust0Bir9
[3]J. Du,Z.Liu vaY.Vang, '' Li-ion uchun to'lov holatibatteryb
Ekstremal o'rganish mashinasi modeliga asoslangan,''
Control Eng.Pharakat.,
jild. 26,yo'q. 1, bet. 11–19, 2-may
0Bir4.
- 364 -
Do'stlaringiz bilan baham: |