Modelování výkonnosti Li-ion baterií

Bc. Mária Fuksová

Master's thesis

Modeling of Li-ion batteries performance

Abstract:

Our diploma thesis focuses on processing data from load testing carried out on electric batteries of airplane. To process the data, we use functional data analysis methods. The same load testing was carried out on batteries stored for 5 years as was on brand new ones which have never been used before. The result of the experiments are functional time series data, which we try to model. We are able to predict and simulate voltage course during load testing. Our goal is to model time, when voltage during load testing on old and new batteries drops to a critical value of 2,51 V. By comparing results on old and new batteries we will be able to evaluate how battery aging influences its characteristics.

Abstract:

Táto diplomová práca sa venuje spracovaniu dát zo záťažových experimentov vykonávaných na elektrických batériách lietadla. Na spracovanie dát používame metódy funkcionálnej analýzy dát. Rovnaké záťažové experimenty boli vykonané na batériách uskladnených po dobu 5 rokov aj na batériách nových, dovtedy nepoužívaných. Výsledkom záťažových experimentov sú funkcionálne časové rady, ktoré sa snažíme modelovať. Vďaka týmto modelom sme schopní predikovať a simulovať priebeh napätia počas záťažového testovania. Naším cieľom je modelovať čas, kedy napätie počas záťažových experimentov na uskladnených aj na nových batériách klesne na kritickú hodnotu 2,51 V. Následným porovnaním výsledkov pre 5 rokov uskladnené batérie a nové batérie budeme schopní posúdiť, ako starnutie batérií vplýva na ich charakteristiky.

Kľúčové slová

funkcionálne časové rady, funkcionálna analýza hlavných komponentov, B-splajnová báza, predikcia, simulácia, redukcia dimenzie, starnutie batérií, záťažové testy na elektrických batériách, functional time series, functional principal component analysis, B-spline basis functions, forecasting, simulation, dimension reduction, battery deterioration, battery load testing

Jazyk práce: Slovak

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 2. 2024
• Vedúci: doc. Mgr. Jan Koláček, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Ondřej Pokora, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Applied Mathematics / Statistics and data analysis