3 Vấn đề lỗi bên ngoài

3.1 Phân tích các vấn đề lỗi cảm biến

Hệ thống quản lý pin cần có các chức năng như cân bằng điện áp và bảo vệ quá dòng, chủ yếu đạt được thông qua các cảm biến nhiệt độ, điện áp và dòng điện đáng tin cậy. Thông thường, lỗi cảm biến không được coi trọng, có thể gây ra hậu quả rất nghiêm trọng. Có một số loại lỗi cảm biến chính trong pin điện: lỗi cảm biến điện áp, lỗi cảm biến dòng điện và lỗi cảm biến nhiệt độ.

Lỗi cảm biến dòng điện có thể làm giảm độ chính xác của ước tính đa trạng thái và dữ liệu đo nhiệt độ và SOC có thể được áp dụng để cập nhật thông số mô hình pin theo thời gian thực để đạt được dự đoán có độ chính xác cao. Pin lithium ion cần hoạt động trong phạm vi điện áp và nhiệt độ an toàn, vì vượt quá phạm vi hợp lý có thể ảnh hưởng đến hiệu suất pin và gây ra tai nạn. Cảm biến điện áp và nhiệt độ cũng có thể gây ra lỗi cân bằng và lỗi quản lý nhiệt trong hệ thống quản lý pin.

3.2 Phân tích lỗi hệ thống làm mát

Bước tản nhiệt chủ yếu dựa vào cấu trúc pin và hiệu suất nhiệt của hệ thống làm mát. Bộ pin được nạp qua ống nạp, sau đó được quạt làm mát và cuối cùng là xả khí nóng. Hệ thống làm mát trong pin điện bị trục trặc, với điều kiện là giá trị nhiệt độ môi trường bên ngoài của pin cao hoặc có nhiều nhiệt tỏa ra bên trong, khiến hệ thống pin khó duy trì trong phạm vi nhiệt độ hợp lý.

Nhiệt tỏa ra bên trong hệ thống pin cao hơn nhiệt tỏa ra. Pin riêng lẻ sẽ dần nóng lên và đạt đến giá trị nhiệt độ tới hạn trong một thời gian ngắn. Dựa trên nền nhiệt độ này, phản ứng tỏa nhiệt sẽ dần hình thành phản ứng dây chuyền, khiến pin mất kiểm soát nhiệt , gây ra các vấn đề như cháy, rò rỉ khí và nổ . Nếu pin có vấn đề ngắn mạch, giá trị tản nhiệt sẽ tăng tuyến tính và nhiệt sinh ra cũng sẽ tăng theo cấp số nhân, gây ra lượng nhiệt tích tụ lớn trong quá trình này và tỷ lệ tai nạn hệ thống pin cũng sẽ tăng lên.

Hiện nay, các phương pháp làm mát chính cho bộ pin bao gồm làm mát bằng khí, làm mát bằng chất lỏng và làm mát bằng vật liệu thay đổi pha, đảm bảo rằng bộ pin nằm trong phạm vi nhiệt độ tối ưu và hiệu suất của nó sẽ được tối ưu hóa, đóng vai trò quan trọng

3.3 Sự cố kết nối pin không thành công

Loại lỗi này chủ yếu là do kết nối kém giữa các cực của ắc quy. Việc kết nối từng ắc quy hoặc mô-đun ắc quy bên trong cụm ắc quy cần phải hoàn tất thông qua đai ốc hoặc hàn, làm tăng thời gian chạy của xe và điều kiện vận hành không chắc chắn.

Các bộ phận kết nối rất có khả năng bị ảnh hưởng bởi tạp chất và ăn mòn do bề mặt rung lỏng lẻo. Có một vấn đề kết nối ảo giữa các pin, làm giảm công suất đầu ra của pin, sau đó tăng nhanh giá trị điện trở, tạo ra một lượng lớn nhiệt Joule. Giá trị nhiệt độ giữa pin và các đầu nối tăng lên và nếu loại lỗi này không được phát hiện và giải quyết kịp thời, nó sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của pin điện, tạo ra nhiều lỗi hơn và gây ra tai nạn an toàn thường xuyên.

4 Biện pháp chẩn đoán lỗi

4.1 Biện pháp chẩn đoán lỗi bên trong

Các biện pháp chẩn đoán kiến ​​thức bắt đầu từ sớm và đã được áp dụng rộng rãi. Loại phương pháp này không yêu cầu sử dụng các mô hình toán học phức tạp và làm nổi bật các khái niệm dựa trên kiến ​​thức và phương pháp xử lý để thực hiện suy luận và phán đoán lỗi. Các loại chính của chẩn đoán lỗi pin kiến ​​thức bao gồm phương pháp hệ thống chuyên gia, cây chẩn đoán lỗi, v.v.

Phương pháp hệ thống chuyên gia có số lượng nghiên cứu lớn và được sử dụng rộng rãi. Chìa khóa của phương pháp này là thiết kế cơ sở tri thức hệ thống và công cụ suy luận, và đánh giá kết quả thông qua suy luận cơ sở dữ liệu tri thức toàn diện và hiệu quả hơn. Dựa trên toán học mờ và các nguyên tắc chẩn đoán mờ, một mô hình hệ thống chuyên gia mờ cho bộ pin được xây dựng bằng cách sử dụng các quy tắc ứng dụng hệ thống chuyên gia.

Dựa trên các lỗi phổ biến của bộ pin và dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia chẩn đoán lỗi pin và kinh nghiệm bảo trì của các chuyên gia trong lĩnh vực pin, một cơ sở kiến ​​thức về các đối tượng và cơ sở dữ liệu quan hệ được hình thành và một mô hình máy suy luận phán đoán toàn diện suy luận mờ trí tuệ nhân tạo được thiết lập. Phương pháp chẩn đoán lỗi mô hình: Phương pháp chẩn đoán này sử dụng các mô hình liên quan đến pin để có được các giá trị ước tính và các giá trị đo thực tế. Sự khác biệt giữa hai phương pháp này sẽ tạo thành một phần dư của hệ thống, có thể trở thành tín hiệu kiến ​​thức về lỗi. Thông qua tín hiệu này, có thể hoàn thành thêm phân tích tính năng lỗi, cung cấp hỗ trợ dữ liệu lý thuyết cho chẩn đoán lỗi hệ thống. Phần dư của hệ thống nằm trên cơ sở lý tưởng, chỉ bao gồm dữ liệu thông tin lỗi. Có nhiều loại mô hình pin điện, chẳng hạn như mô hình điện hóa, mô hình mạch, v.v.

4.2 Phân tích các biện pháp chẩn đoán lỗi bên ngoài

Đầu tiên, các biện pháp chẩn đoán kiến ​​thức được thực hiện. Trong chẩn đoán lỗi pin ngoài, phân tích cây lỗi, phương pháp quy tắc ngưỡng và lý thuyết mờ chủ yếu được sử dụng. Các lý do chính gây ra lỗi cảm biến pin là lão hóa ở nhiệt độ cao , dao động cơ học, v.v. Bằng cách sử dụng điện trở bên trong DC của pin tại vị trí lỏng lẻo của bu lông kết nối, so với các loại pin đơn khác, lý thuyết điện trở bên trong cao hơn. Bằng cách sử dụng quy tắc ngưỡng chênh lệch áp suất, có thể nhanh chóng phát hiện các vấn đề kết nối kém như bu lông cực pin lỏng lẻo và oxy hóa các bộ phận kết nối.

Với sự trợ giúp của bộ pin, dòng điện 1C có thể được sử dụng để xả liên tục. Sau một khoảng thời gian cố định, có thể thu được giá trị thay đổi điện áp và độ tin cậy của kết nối bộ pin có thể được chẩn đoán bằng cách so sánh giá trị đặt với giá trị đo được. Bằng cách sử dụng lý thuyết mờ để chẩn đoán lỗi kết nối ảo và sử dụng mô phỏng lỗi hệ thống pin điện để xây dựng các hàm thành viên cho các triệu chứng khác nhau, ma trận trọng số chẩn đoán và các tham số mô hình khác có thể được tối ưu hóa và có thể thiết lập mô hình chẩn đoán lỗi.

Thứ hai, có các biện pháp chẩn đoán lỗi mô hình, bao gồm nhiều phương pháp và chủ yếu được áp dụng trong phát hiện và cô lập lỗi cảm biến và hệ thống làm mát. Bằng cách sử dụng phương trình kiểm tra chẵn lẻ phi tuyến tính, các giá trị dư điện áp, dòng điện và quạt được tạo ra trong mô hình mạch tương đương bậc nhất và mô hình nhiệt. Bằng cách sử dụng ngưỡng dư, có thể xác định được lỗi cảm biến điện áp và lỗi cảm biến dòng điện. Chẩn đoán các vấn đề lỗi như cảm biến tốc độ và cảm biến dòng điện bằng cách sử dụng ước tính của người quan sát và chênh lệch giá trị thực tế. Tóm tắt các mối nguy hiểm do các lỗi khác nhau gây ra và sử dụng phân tích cấu trúc và các phương pháp tạo dư tuần tự để phát hiện và tách lỗi. Phương pháp này có thể đạt được khả năng phát hiện và tách lỗi của cảm biến ngay cả khi có các thông số thiết kế hệ thống không chắc chắn và xây dựng các phương pháp phát hiện lỗi trực tuyến thử nghiệm chẩn đoán có mục tiêu. Bằng cách sử dụng các mô hình mạch tương đương và mô hình nhiệt, có thể ước tính các dư sinh dòng điện, điện áp và nhiệt độ và có thể phát hiện và cô lập các lỗi trong cảm biến dòng điện và nhiệt độ.

5 Kết luận

Hiện nay, nhận thức của người dân về môi trường không ngừng được nâng cao, phạm vi thúc đẩy và ứng dụng xe năng lượng mới đang dần được mở rộng. Đất nước đã đạt được sự ủng hộ mạnh mẽ đối với xe năng lượng mới, trong tương lai, xe năng lượng mới sẽ chiếm tỷ trọng lớn hơn trong thị trường sản xuất ô tô. Trong xe năng lượng mới, pin đóng vai trò quan trọng, hiệu suất của pin ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của xe. Bằng cách phân tích các vấn đề hỏng pin và đề xuất các biện pháp chẩn đoán lỗi, hỗ trợ quan trọng cho sản xuất pin trong tương lai, chẩn đoán lỗi pin và bảo trì hoạt động của pin bộ nguồn.