Σχεδίαση και ανάπτυξη ψηφιακού διδύμου συσσωρευτή ενέργειας ηλεκτροκίνητου οχήματος

Σαββάκης, Πέτρος

Design and development of a digital twin of an electric vehicle's (EV) energy storage cell

Διπλωματική εργασία

Author

Σαββάκης, Πέτρος

Date

2021-07-19

Advisor

Piromalis, Dimitrios

idpe_71445054.pdf (13.24Mb)

Keywords

Ηλεκτρικά οχήματα ; Συστήματα διαχείρισης μπαταριών ; Μέθοδοι εξισορρόπησης ενέργειας ; Συσσωρευτές ; Μπαταρίες ; Ψηφιακό δίδυμο ; Electric vehicles ; BMS ; Battery pack ; SoC ; State of charge

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η σχεδίαση και ανάπτυξη ψηφιακού διδύμου συσσωρευτή ενέργειας ηλεκτροκίνητου οχήματος με χρήση μπαταριών και συγκεκριμένα Ιόντων Λιθίου. Συγκεκριμένα θα σχεδιαστεί σύστημα το οποίο θα κάνει καταμέτρηση Τάσης, Ρεύματος καθώς και Θερμοκρασίας των μπαταριών και της συστοιχίας. Με την λήψη των μετρήσεων θα λαμβάνεται απόφαση από το ολοκληρωμένο σύστημα για την βέλτιστη διαχείριση της φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών. Τα δεδομένα τα οποία θα συλλέγονται θα αποθηκεύονται και θα επεξεργάζονται στο cloud στο οποίο και θα δημιουργείται ένα ψηφιακό δίδυμο του συστήματος. Επιπρόσθετα θα μπορούμε σε πραγματικό χρόνο να προβάλλουμε τα δεδομένα που έχουμε συλλέξει. Τέλος το ψηφιακό μοντέλο διαχείρισης συσσωρευτή ενέργειας θα βελτιώνεται με την συλλογή και αποθήκευση δεδομένων στο cloud και θα αναβαθμίζει με την πάροδο του χρόνου και το φυσικό μοντέλο.

Abstract

The purpose of this thesis is the design and development of a digital twin of an electric vehicle’s and specifically with lithium ion energy storage cells. Specifically, a system will be designed which will measure voltage, current and temperature of the cells and the battery pack. Upon taking the measurements, a decision will be made by the integrated system for the optimal management of the charge and discharge of the batteries. The data that will be collected will be stored and processed in the cloud, in which a digital twin of the system will be created. In addition, we will be able to view the data we have collected in a real time UI. Finally, the digital battery management model will improve with the collection and storage of data in the cloud and will upgrade over time the physical model.