Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 81177 10.20295/2223-9987-2024-01-143-154 Общетехнические задачи и пути их решения GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH Общетехнические задачи и пути их решения Review of methods for monitoring and diagnosing electrical energy storage systems Обзор методов контроля и диагностики систем накопления электрической энергии СИ ЧЖЭНЬЧАО SI ChZhEN'ChAO xizhenchaogege@gmail.com Константинов Константин Витальевич Konstantinov Konstantin Vital'evich const.festu@mail.ru Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» Санкт-Петербург Россия St. Petersburg State Electrotechnical University "LETI" Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» Санкт-Петербург Россия St. Petersburg State Electrotechnical University "LETI" Saint-Petersburg Russian Federation 02 04 2024 02 04 2024 2024 1 143 154 02 04 2024 https://izvestiapgups.editorum.ru/en/nauka/article/81177/view

Цель: обзор текущей ситуации и перспективных направлений развития технологии тестирования систем хранения электрической энергии на базе литийионных аккумуляторных батарей. Методы: используя литературный анализ, были проведены обзор и систематизация истории развития технологии контроля литийионных аккумуляторных систем и проведено сравнение преимуществ и недостатков наиболее распространенных методов определения состояния заряда (SOC). Результаты: литийионные аккумуляторные системы представляют собой неизбежную тенденцию в будущем электрохимического хранения энергии. Для повышения их стабильности и экономической эффективности необходимо, чтобы системы диагностики позволяли с достаточной точностью определять внутренние параметры аккумулятора и быстро диагностировать типы неисправностей. В будущем исследования в этой области будут продолжаться в направлении улучшения точности систем сбора данных и создания точных цифровых моделей аккумуляторов. Практическая значимость: проведены обзор и систематизация истории развития технологии контроля состояния литийионных аккумуляторных систем с целью выявления текущих проблем и перспективных направлений будущих исследований в данной области.

Goal: review of the current situation and perspective directions for the development of technology for testing electrical energy storage systems based on lithium-ion batteries. Methods: using literature analysis, a review and systematization of the history of lithium-ion battery system monitoring technology development was conducted and the advantages and disadvantages of the most common state of charge (SOC) methods were compared. Results: lithium-ion battery systems represent an inevitable trend in the future of electrochemical energy storage. To increase their stability and economic efficiency, it is necessary that diagnostic systems allow the internal parameters of the battery to be determined with sufficient accuracy and the types of faults to be quickly determined. In the future, research in this area will continue to improve the accuracy of data acquisition systems and create accurate digital battery models. Practical significance: a review and systematization of the history of development of technology for monitoring the condition of lithium-ion battery systems was carried out in order to identify current problems and promising directions for future research in this area.

 системы хранения электрической энергии технология диагностики литийионных аккумуляторов системы управления батареями метод ампер-временного интегрирования метод напряжения разомкнутой цепи модель эквивалентной RC-цепи второго порядка системы сбора данных цифровая модель аккумулятора electrical energy storage systems lithium-ion battery diagnostic technology battery management systems ampere-time integration method open circuit voltage method second order RC equivalent circuit model data acquisition systems digital battery model

Лю Ц., Хэ Х. Обнаружение и изоляция дефектов датчика для литийионного аккумуляторного блока в электромобилях с использованием адаптивного расширенного фильтра Калмана // Прикладная энергетика. 2017. № 185. С. 2033–2044. Lyu C., He H. Obnaruzhenie i izolyaciya defektov datchika dlya litiyionnogo akkumulyatornogo bloka v elektromobilyah s ispol'zovaniem adaptivnogo rasshirennogo fil'tra Kalmana // Prikladnaya energetika. 2017. № 185. S. 2033–2044. U Ch., Chzhu Ch., Ge Ja. A new fault diagnosis and prognosis technology for high-power lithiumion battery // IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. 45 (7): 1533–1538. U Ch., Chzhu Ch., Ge Ja. A new fault diagnosis and prognosis technology for high-power lithiumion battery // IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. 45 (7): 1533–1538. Чэнь З., Сюн Р., Тянь Ц. и др. Модельно-ориентированный подход к диагностике неисправностей во внешней короткой цепи литийионного аккумулятора, используемого в электромобилях // Прикладная энергетика. 2016. № 184. С. 365–374. Chen' Z., Syun R., Tyan' C. i dr. Model'no-orientirovannyy podhod k diagnostike neispravnostey vo vneshney korotkoy cepi litiyionnogo akkumulyatora, ispol'zuemogo v elektromobilyah // Prikladnaya energetika. 2016. № 184. S. 365–374. Анализ характеристик кривой напряжения холостого хода литий-железо-фосфатного аккумулятора [Электронный ресурс]. URL: https://www.eet-china.com/mp/a258915.html Analiz harakteristik krivoy napryazheniya holostogo hoda litiy-zhelezo-fosfatnogo akkumulyatora [Elektronnyy resurs]. URL: https://www.eet-china.com/mp/a258915.html Комплексный анализ разряда литиевого аккумулятора [Электронный ресурс]. URL: https:// www.fangzhenxiu.com/post/7282360/?uri=24_bUEtxGcRkc1 Kompleksnyy analiz razryada litievogo akkumulyatora [Elektronnyy resurs]. URL: https:// www.fangzhenxiu.com/post/7282360/?uri=24_bUEtxGcRkc1 Сравнение 12 моделей кривых заряда и разряда литийионных аккумуляторов. [Электронный ресурс]. URL: https://zhuanlan.zhihu.com/p/623571540 Sravnenie 12 modeley krivyh zaryada i razryada litiyionnyh akkumulyatorov. [Elektronnyy resurs]. URL: https://zhuanlan.zhihu.com/p/623571540 У Сяохуэй, Чжан Сян. Идентификация параметров модели второго порядка эквивалентной цепи RC для литиевых аккумуляторов // Журнал Нанкинского университета. 2020. № 56 (5). С. 755–761. U Syaohuey, Chzhan Syan. Identifikaciya parametrov modeli vtorogo poryadka ekvivalentnoy cepi RC dlya litievyh akkumulyatorov // Zhurnal Nankinskogo universiteta. 2020. № 56 (5). S. 755–761.