Estimación y análisis del estado de salud de las baterías de un Nissan Leaf a partir de datos reales de conducción

El presente documento consiste en una metodología de estimación del estado de salud (SoH) de las baterías de un vehículo eléctrico a partir de datos reales de conducción almacenados en una base de datos en la nube, utilizando un Nissan Leaf como vehículo de prueba. El método se basa en el cálculo de...

Full description

Autores:
Gamba Sánchez, Laura Milena
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/68813
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/68813
Palabra clave:
Baterías
SOH
Capacidad incremental
Vehículo eléctrico
Ingeniería
Rights
openAccess
License
Atribución 4.0 Internacional
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description El presente documento consiste en una metodología de estimación del estado de salud (SoH) de las baterías de un vehículo eléctrico a partir de datos reales de conducción almacenados en una base de datos en la nube, utilizando un Nissan Leaf como vehículo de prueba. El método se basa en el cálculo de la capacidad incremental de las baterías, para lo cual se realiza un procesamiento previo de datos de manera sistemática. Asimismo se aplican técnicas de filtrado y suavizado a las curvas de capacidad para aumentar la precisión del análisis. Los resultados muestran la influencia del tipo de carga en la capacidad incremental de la baterías, y también se observa que el SoH estimado de la batería disminuyó considerablemente en el tiempo monitoreado. El método propuesto permite estimar el SoH de forma sencilla utilizando datos reales de conducción, y podría aumentarse su precisión aumentando la cantidad de datos.
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Sandun Fernando. Ev battery degradation and scan with leaf spy pro. https://www.researchgate.net/publication/305191862_EV_Battery_Degradation_and_Scan_with_Leaf_Spy_Pro, 2016.
Meteorología y Estudios Ambientales Instituto de Hidrología. Inventario nacional y departamental de gases efecto invernadero - Colombia. http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023634/INGEI.pdf, 2014.
IRENA. Perspectivas de la transición energética mundial: camino de 1.5 . https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Jun/IRENA_WETO_Summary_2021_ES.pdf, 2021.
Jianwen Luo, Kui Ying, and Jing Bai. Savitzky-golay smoothing and differentiation filter for even number data. Signal processing, 85(7):1429-1434, 2005.
Ministerio de Ambiente. Colombia reducirá en un 51% sus emisiones de gases efecto invernadero para el año 2030. https://www.minambiente.gov.co/asuntosambientales-sectorial-y-urbana/colombia-reducira-en-un-51-sus-emisiones-de-gasesefecto-invernadero-para-el-ano-2030, Noviembre 2020.
T. Ouyang, P. Xu, J. Chen, J. Lu, and N. Chen. An online prediction of capacity and remaining useful life of lithium-ion batteries based on simultaneous input and state estimation algorithm. IEEE Transactions on Power Electronics, 36(7):8102-8113, 2021.
Nathalia Vera Gallo. Propuesta metodológica para desarrollo de diagnóstico de baterías en vehículos eléctricos con implementación de datos reales de conducción, 2022.
Zhicheng Xu, Jun Wang, Peter D. Lund, and Yaoming Zhang. Estimation and prediction of state of health of electric vehicle batteries using discrete incremental capacity analysis based on real driving data. Energy, 225:120160, 2021.
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