1. 1
‫تطوير‬‫نموذج‬‫متكيف‬‫ل‬‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬ ‫باستخدام‬ ‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫لبطارية‬
IMPROVE ADAPTIVE MODEL OF LEAD ACID BATTERY
USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORK (ANN)
‫نجيب‬ ‫مصعب‬ ‫المهندس‬‫ي‬‫القادر‬ ‫منذر‬ ‫محمد‬ ‫المهندس‬ ‫الدكتور‬ ,‫ر‬ ‫المهندس‬ ‫الدكتور‬ ,‫ؤ‬‫حمدان‬ ‫وف‬
Eng.Mussab Najeeb , Dr.Eng.Raouf Hamdan , Dr.Eng.Mhd.Munthear Alqaderi
‫ال‬:‫ملخص‬
‫استعرضنا‬‫البحث‬ ‫هذا‬ ‫في‬ً‫ا‬‫ر‬‫مطو‬ ً‫ا‬‫نموذج‬ ‫وقدمنا‬ ,‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫البطارية‬ ‫لنمذجة‬ ‫المستخدمة‬ ‫الطرق‬ ‫أشهر‬
‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬ ‫باستخدام‬)‫النموذج‬ ‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫(ب‬ ‫الحقيقي‬ ‫بالزمن‬ ‫ه‬‫عناصر‬ ‫بقيم‬ ‫للتنبؤ‬‫انطالق‬‫للبطارية‬ ‫الشحن‬ ‫حالة‬ ‫من‬ ً‫ا‬
SOC(State Of Charge)‫البطارية‬ ‫وتيار‬BI‫ودرجة‬‫الوسط‬ ‫ة‬‫ار‬‫ر‬‫ح‬T‫البحث‬ ‫نهاية‬ ‫في‬ .‫قدمنا‬‫عملية‬ ‫اسة‬‫ر‬‫د‬
‫وتحليلية‬‫وقارنا‬ ‫المقترح‬ ‫المطور‬ ‫للنموذج‬‫ال‬ ‫نتائج‬‫نموذج‬‫الرصاصية‬ ‫للبطارية‬ ‫التجريبية‬ ‫القياسات‬ ‫مع‬.‫الحمضية‬
In this research we presented a most famous modeling methods of Lead Acid Battery, and
presented improved model by using artificial neural network (ANN) to predict its elements
values (parameters of model) according to battery state of charge SOC and battery operating
current IB and temperature T. Finally we presented practical and analytical study of improved
model, and compared a model results with experimental results of Lead Acid Battery.
:‫مفتاحية‬ ‫كلمات‬
‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬–‫النمذجة‬–. ‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬

2. 2
1-:‫مقدمة‬
‫الطاقة‬ ‫لمنابع‬ ‫الديناميكي‬ ‫السلوك‬ ‫نمذجة‬ ‫تعتبر‬
‫ة‬‫ر‬‫جدي‬ ‫مسألة‬ ‫اإللكتروكيميائية‬‫اسة‬‫ر‬‫بالد‬ً‫ا‬‫خصوص‬
‫ة‬‫ر‬‫القد‬ ‫أنظمة‬ ‫محاكاة‬ ‫عند‬‫بائية‬‫ر‬‫الكه‬‫االنقطاع‬ ‫عديمة‬
UPS‫األنظمة‬‫و‬‫الكهروضوئ‬‫ية‬‫و‬‫األنظمة‬‫الهجينة‬
‫بائية‬‫ر‬‫الكه‬ ‫الطاقة‬ ‫لتوليد‬.‫في‬ ‫الحال‬ ‫هو‬ ‫كما‬‫أنظمة‬
‫ة‬‫ر‬‫إدا‬‫يات‬‫ر‬‫البطا‬‫نحتاج‬‫ديناميكية‬ ‫نماذج‬ ‫إلى‬
‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬‫بدقة‬ ‫حالتها‬ ‫إلظهار‬,‫وتحسين‬ ‫ولتقييم‬
‫قادر‬ ‫ومتقدم‬ ‫دقيق‬ ‫نموذج‬ ‫إلى‬ ‫يحتاج‬ ‫وهذا‬ ,‫أدائها‬
‫التقادم‬‫و‬ ‫االستخدام‬ ‫ظروف‬ ‫ات‬‫ر‬‫تغي‬ ‫مع‬ ‫ائمة‬‫و‬‫الم‬ ‫على‬
‫ها‬‫وغير‬.
‫إ‬‫ن‬‫استخدام‬‫يقة‬‫ر‬‫ط‬‫امل‬‫و‬‫الع‬ ‫كل‬ ‫بالحسبان‬ ‫تأخذ‬ ‫دقيقة‬
.‫التطبيق‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫وصعبة‬ ‫معقدة‬ ‫ستكون‬ ‫ة‬‫ر‬‫المؤث‬
‫تستخدم‬ ‫ما‬ ‫عادة‬ ‫وللسهولة‬‫نماذج‬‫ال‬‫ات‬‫ر‬‫دا‬‫ال‬‫مكافئة‬
‫لمحاكاة‬‫ال‬‫سلوك‬‫ل‬ ‫الديناميكي‬‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫نموذج‬ .‫ية‬‫ر‬‫لبطا‬
‫بين‬ ‫بط‬‫ر‬ ‫عن‬ ‫ة‬‫ر‬‫عبا‬ ‫المكافئة‬‫ال‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬‫عناصر‬
‫ال‬‫و‬ ‫ات‬‫ز‬‫ممي‬ ‫لتعطي‬ ‫بائية‬‫ر‬‫كه‬.‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫خصائص‬
‫ت‬‫استجابة‬ ‫ظهر‬‫ات‬‫ر‬‫لإلشا‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫نماذج‬
‫مجال‬ ‫عند‬ ‫لها‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫خصائص‬ ‫تبعية‬ ‫ة‬‫ر‬‫الصغي‬
‫الوصول‬ ‫في‬ ‫التحدي‬ ‫يكمن‬ ‫وهنا‬ ,‫معين‬ ‫ترددي‬
‫من‬ ً‫ا‬‫انطالق‬ ‫جيد‬ ‫لنموذج‬‫ال‬‫معطيات‬‫الترددية‬
‫لل‬‫اإللكتروكيميائية‬ ‫ممانعة‬EIS
(Electrochemical Impedance Spectroscopy).
‫ابت‬‫و‬‫ث‬ ‫إليجاد‬ ‫التقليدية‬ ‫يقة‬‫ر‬‫الط‬ ‫إن‬‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬
‫معطيات‬ ‫من‬ ‫يمكن‬ ‫ما‬ ‫أكثر‬ ‫تجميع‬ ‫هي‬EIS
‫ال‬ ‫معقدة‬ ‫ارزمية‬‫و‬‫خ‬ ‫إلى‬ ‫سنادها‬‫ا‬‫و‬‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫خطية‬
‫يقة‬‫ر‬‫ط‬‫متوسط‬‫أصغر‬.‫بعات‬‫ر‬‫الم‬‫اعتمدنا‬‫بحثنا‬ ‫في‬
‫األحدث‬ ‫يقة‬‫ر‬‫الط‬‫يات‬‫ر‬‫البطا‬ ‫نمذجة‬ ‫في‬‫باستخدام‬
‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬ANN,‫ها‬‫باعتبار‬‫إحد‬‫ى‬
‫تقن‬‫يات‬‫ال‬‫معالجة‬‫ال‬‫عة‬‫موز‬‫ال‬‫عية‬‫تفر‬‫لل‬‫معطيات‬,
‫مثل‬ ‫لحل‬ ‫مناسبة‬ ‫عام‬ ‫بشكل‬ ‫وتعتبر‬‫هكذا‬.‫مسائل‬
‫الشكل‬ ‫يبين‬1‫العصبونية‬ ‫للشبكة‬ ً‫ا‬‫صندوقي‬ ً‫ا‬‫مخطط‬
.‫ج‬‫الخر‬‫و‬ ‫الدخل‬ ‫أشعة‬ ‫مع‬
‫الشكل‬1‫الصندوقي‬ ‫المخطط‬‫التعرف‬ ‫لنظام‬
‫تتألف‬‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬ANN‫من‬‫من‬ ‫مجموعة‬
‫عناصر‬‫ال‬‫يمل‬ ‫معالجة‬‫معالجة‬ ‫إمكانية‬ ‫منها‬ ‫كل‬ ‫ك‬
‫محدودة‬‫تسمى‬‫العصبونات‬,‫و‬‫بينها‬ ‫فيما‬ ‫ابط‬‫ر‬‫تت‬
‫بوصالت‬‫داخلية‬.‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬ ‫تتميز‬‫بأنها‬
‫نماذج‬‫بمساعدة‬ ‫تبنى‬‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫المحاكاة‬ ‫معطيات‬
.‫ج‬‫الدخل/الخر‬ ‫مخطط‬‫حيث‬‫الشبكات‬ ‫تتطلب‬
‫لتعليم‬ ‫يب‬‫ر‬‫تد‬ ‫معطيات‬ ‫العصبونية‬‫النموذج‬‫سلوك‬
/ ‫الدخل‬‫ال‬,‫ج‬‫خر‬‫استخدام‬ ‫يمكن‬ ‫عندها‬‫الشبكة‬
‫ضمن‬ ‫النظام‬ ‫سلوك‬ ‫لمحاكاة‬ ‫بة‬‫ر‬‫المد‬‫الذي‬ ‫المجال‬
‫فيه‬ ‫بت‬‫ر‬‫د‬[1].
2-:‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫البطارية‬ ‫نمذجة‬ ‫أساليب‬
‫ااك‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫ه‬‫االيب‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫أ‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫العد‬‫ال‬‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ج‬‫نمذ‬‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫المتداو‬
‫ل‬‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫اع‬‫و‬‫أن‬ ‫اتالف‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬‫ا‬ ‫اى‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫ع‬ ‫اات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫لبطا‬‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬‫ول‬ ,‫مع‬‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫ظم‬
‫اي‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫ااف‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬ ‫اكل‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬‫ب‬ ً‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫دقي‬‫ا‬‫و‬‫الع‬ ‫ال‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬ ‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫تناول‬ ‫ادم‬‫ا‬‫ا‬‫ع‬‫ل‬‫ال‬‫ا‬‫ا‬‫م‬
‫ال‬‫ا‬‫م‬‫ا‬‫و‬‫الع‬ ‫اذ‬‫ا‬‫ه‬ ‫ان‬‫ا‬‫م‬‫و‬ ,‫اة‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫البطا‬ ‫أداا‬ ‫اي‬‫ا‬‫ف‬ ‫ة‬‫ر‬‫اؤث‬‫ا‬‫م‬‫ال‬ ‫اة‬‫ا‬‫م‬‫الها‬
‫نذكر‬‫يلي‬ ‫ما‬:
‫الشحن‬ ‫حالة‬(State of charge) SOC,‫سعة‬
‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫ين‬‫ز‬‫التخ‬,/‫الشحن‬ ‫نسبة‬‫يغ‬‫ر‬‫التف‬,‫جة‬‫در‬‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ح‬
‫الوسط‬,‫ليت‬‫ر‬‫للكه‬ ‫النوعي‬ ‫الوزن‬,‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫عمر‬
[2].
‫أساليب‬ ‫أشهر‬ ‫من‬‫النمذجة‬:‫يلي‬ ‫ما‬ ‫نذكر‬
2-1-‫النماذج‬‫اإللكت‬‫روكيميائية‬‫للبطارية‬[2]:
Electrochemical Models
‫ت‬‫عتبر‬‫النم‬‫ا‬‫األسهل‬ ‫ذج‬‫كونه‬‫ا‬‫ت‬‫ع‬‫على‬ ‫تمد‬‫الخصائص‬
‫و‬ ‫وحدها‬ ‫اإللكتروكيميائية‬‫ت‬‫الديناميكية‬ ‫امل‬‫و‬‫الع‬ ‫تجاهل‬
‫الكمية‬‫و‬.‫ى‬‫األخر‬‫وعليه‬‫فإ‬‫النماذج‬ ‫هذ‬ ‫ن‬‫يمكنها‬
‫المخ‬ ‫بالطاقة‬ ‫التنبؤ‬‫ت‬‫نة‬‫ز‬‫لكنها‬‫على‬ ‫ة‬‫ر‬‫قاد‬ ‫غير‬
ANN
I
SOC
T
0R
1R
C

3. 3
‫ى‬‫األخر‬ ‫اهر‬‫و‬‫الظ‬ ‫نمذجة‬‫الجهد‬ ‫ات‬‫ر‬‫تغي‬ ‫مثل‬
‫بائي‬‫ر‬‫الكه‬‫تتضمن‬ ‫ال‬‫و‬ ‫للزمن‬ ‫كتابع‬ ‫الحمل‬ ‫تحت‬
. ‫التقادم‬‫و‬ ‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الح‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ‫أيضا‬
2-2-‫نموذج‬‫بوكرت‬Peukert Model:
‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ع‬ ‫ة‬‫ر‬‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬‫ع‬‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫معاد‬ ‫اى‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫ع‬ ‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫يعت‬ ‫اي‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ض‬‫يا‬‫ر‬ ‫اوذج‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ن‬
‫اوكرت‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬[3]‫اي‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ال‬‫اغ‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫التف‬ ‫اار‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ت‬ ‫أن‬ ‫اى‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫ع‬ ‫انص‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬
‫اغ‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫التف‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ز‬ ‫اادة‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ز‬ ‫اع‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫ااقص‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫يت‬.‫ايغة‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬‫بال‬ ‫اى‬‫ا‬‫ا‬‫ط‬‫وتع‬
:‫التالية‬
(1)= constantiT×n
I
‫حيث‬:I)‫(أمبير‬ ‫يغ‬‫ر‬‫التف‬ ‫تيار‬.
n( ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫ثابت‬n=1,35‫أجل‬ ‫من‬
.)‫النموذجية‬ ‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫يات‬‫ر‬‫البطا‬
iT‫يغ‬‫ر‬‫التف‬ ‫زمن‬‫ب‬‫التيار‬I)‫اني‬‫و‬‫(بالث‬.
‫اب‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫تك‬ ‫أن‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬‫يم‬‫اوكرت‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫عال‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫ي‬‫ر‬‫بط‬‫اار‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ت‬ ‫بط‬‫ر‬
‫م‬ ‫اغ‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫تف‬ ‫ابة‬‫ا‬‫س‬‫ن‬ ‫اد‬‫ا‬‫ن‬‫ع‬ ‫اغ‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫التف‬‫ى‬‫ار‬‫ا‬‫خ‬‫أ‬ ‫اة‬‫ا‬‫ع‬‫مجمو‬ ‫اع‬‫ا‬‫م‬ ‫اة‬‫ا‬‫ن‬‫عي‬
‫تيار‬ ‫من‬‫ات‬‫ونسب‬‫يغ‬‫ر‬‫تف‬‫اة‬‫ف‬‫مختل‬‫اة‬‫ي‬‫التال‬ ‫ايغة‬‫ص‬‫لل‬ ً‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫وف‬
[2]:
(2)1)-(n
)1/I2× (I2= C1C
‫الشحن‬ ‫حالة‬ ‫تكون‬ ‫العالقة‬ ‫هذ‬ ‫من‬SOC‫عند‬
‫هي‬ ‫ثابتة‬ ‫يغ‬‫ر‬‫تف‬ ‫نسبة‬[2]:
SOC = 1 - ( I × T ) / C (3)
‫المعا‬ ‫هذ‬ ‫تتغير‬‫دلة‬‫معدالت‬ ‫أجل‬ ‫من‬‫ال‬‫غير‬ ‫يغ‬‫ر‬‫تف‬
‫الثابتة‬,‫وتعطى‬‫ة‬‫ر‬‫صغي‬ ‫زمنية‬ ‫ات‬‫و‬‫خط‬ ‫أجل‬ ‫من‬
‫ك‬‫التالي‬[2]:
ΔSOC = I2×ΔT/3600/C1×(I2/I1)(n-1)
(4)
‫إن‬‫التيار‬1I‫يغ‬‫ر‬‫التف‬ ‫ونسبة‬1C‫المعادلة‬ ‫هذ‬ ‫في‬
‫معلوم‬‫ان‬,‫الحالية‬ ‫اللحظة‬ ‫عند‬ ‫التيار‬‫و‬2I‫معطى‬,
‫له‬ ‫افقة‬‫و‬‫الم‬ ‫يغ‬‫ر‬‫التف‬ ‫ونسب‬‫ن‬‫من‬ ‫حسبها‬‫ال‬‫معادل‬‫ة‬2
‫السابقة‬,‫ثم‬‫نحسب‬ΔSOC‫المعادلة‬ ‫من‬4‫وبالتالي‬
‫تنتج‬SOC‫من‬ ‫الحالية‬‫ال‬‫معادلة‬‫التالية‬[2]:
SOC(k)= SOC(k-1)+ ΔSOC (5)
2-3–‫شيفرد‬ ‫نموذج‬Shepherd Model:
‫سابقه‬ ‫من‬ ‫أفضل‬ ‫يعتبر‬‫و‬‫يستخدم‬ً‫ا‬‫غالب‬‫لنمذجة‬
‫المركبات‬‫بائية‬‫ر‬‫الكه‬‫الهجينة‬HEV (Hybrid
Electrical Vehicles)‫النموذج‬ ‫هذا‬ ‫يصف‬ .
‫قيم‬ ‫من‬ ‫ة‬‫ر‬‫مباش‬ ‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫اإللكتروكيميائي‬ ‫السلوك‬
‫التيار‬‫و‬ ‫الجهد‬.‫ستخدم‬‫ي‬‫النموذج‬ ‫هذا‬‫معادلة‬ ‫مع‬
‫الشحن‬ ‫وحالة‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫جهد‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫بوكرت‬
SOC‫إيجاد‬ ‫أجل‬ ‫من‬‫است‬ ‫ات‬‫ر‬‫تغي‬‫ار‬‫ر‬‫ج‬‫الطاقة‬.
‫يعتمد‬‫النموذج‬ ‫هذا‬‫على‬‫التالية‬ ‫المعادلة‬[4]:
Et = Eo - Ri×I - Ki×(1/(1 - f)) (6)
:‫حيث‬
tE)‫(فولت‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫نهايات‬ ‫جهد‬.
0E‫عندما‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫لخلية‬ ‫المفتوحة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدائ‬ ‫جهد‬
‫(فول‬ ‫كامل‬ ‫بشكل‬ ‫مشحونة‬ ‫تكون‬‫ت‬).
iR)‫(أوم‬ ‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫الداخلية‬ ‫األومية‬ ‫المقاومة‬.
iK. )‫(أوم‬ ‫االستقطاب‬ ‫مقاومة‬
F‫المقدار‬ ‫تكامل‬0I×ΔT/Q,‫للزمن‬ ‫بالنسبة‬
‫أي‬‫ساعة‬ ‫باألمبير‬ ‫اللحظية‬ ‫السعة‬ ‫تكامل‬
‫بالنسبة‬‫االبتدائية‬ ‫السعة‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫مقسوم‬ ‫للزمن‬
‫كامل‬ ‫بشكل‬ ‫مشحونة‬ ‫وهي‬ ‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬.
Q‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫سعة‬‫(أمبير‬)‫ساعة‬.
I)‫(أمبير‬ ‫اللحظي‬ ‫التيار‬.
2-4-‫النموذج‬‫الهيدروديناميكي‬[5]:
Hydrodynamic Model
‫اة‬‫ا‬‫ي‬‫عمل‬ ‫اين‬‫ا‬‫ب‬ ‫اابه‬‫ا‬‫ش‬‫الت‬ ‫اى‬‫ا‬‫ل‬‫ع‬ ‫اوذج‬‫ا‬‫م‬‫الن‬ ‫اذا‬‫ا‬‫ه‬ ‫اد‬‫ا‬‫م‬‫يعت‬‫احن‬‫ا‬‫ش‬
‫ان‬‫ز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬‫ل‬ ‫اغ‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫التف‬‫و‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ئ‬‫التعب‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫وعمل‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫البطا‬ ‫اغ‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫وتف‬
‫ج‬‫ازدو‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫ااطي‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫احت‬‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫األف‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ي‬‫اين‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫بحج‬ ‫انين‬‫ز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬
‫اام‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ظ‬‫ون‬ ‫اين‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ف‬‫مختل‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫ا‬/‫دخل‬‫ال‬‫ج‬‫خر‬‫اود‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ج‬‫مو‬‫ان‬‫ز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬‫ال‬ ‫اي‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ف‬
.‫اغر‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬‫األ‬‫ا‬‫ز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬‫ال‬ ‫اين‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫ادفق‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ي‬ ‫أن‬ ‫اائل‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫لل‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬‫يم‬‫نين‬
‫السائل‬ ‫مستوى‬ ‫على‬ ‫باالعتماد‬‫غير‬‫ال‬‫فيهما‬ ‫متساوي‬.
‫ال‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫ال‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫أ‬ ‫انين‬‫ز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬‫ال‬ ‫اين‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫ادفق‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ال‬ ‫اان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬ ‫إذا‬‫ج‬‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬
,‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫الكب‬ ‫ال‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬‫ق‬ ‫ايفر‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫اغير‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬‫ال‬ ‫ان‬‫ز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫خ‬‫ال‬ ‫اإن‬‫ا‬‫ا‬‫ف‬ ‫اوب‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫المط‬
‫غير‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫يحاكي‬ ‫وهذا‬‫ال‬‫نسبة‬ ‫مجابهة‬ ‫على‬ ‫ة‬‫ر‬‫قاد‬
‫اادة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ع‬‫إ‬ ‫ااا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫أث‬ .‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬‫المطلو‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫الطا‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫العال‬ ‫اغ‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫التف‬
‫سيحدد‬ ‫الصغير‬ ‫ان‬‫ز‬‫الخ‬ ‫في‬ ‫السائل‬ ‫حجم‬ ‫فإن‬ ‫الشحن‬
‫ابة‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫الن‬ ‫ادد‬‫ا‬‫ا‬‫ح‬‫ي‬ ‫اذا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫و‬ ‫اغير‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬‫ال‬ ‫ى‬‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ج‬‫الم‬ ‫اى‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫ع‬ ‫اغط‬‫ا‬‫ا‬‫ض‬‫ال‬
‫تشحن‬ ‫أن‬ ‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬.‫عندها‬
2-5-‫المنتهية‬ ‫العناصر‬ ‫نماذج‬[6]:

4. 4
Finite Element Type Models
‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫تعت‬‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ر‬‫البطا‬ ‫ااة‬‫ا‬‫ا‬‫ك‬‫لمحا‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫المنته‬ ‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬‫العنا‬ ‫ااذج‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ن‬
‫اة‬‫ا‬‫ئ‬‫ز‬‫تج‬ ‫اى‬‫ا‬‫ل‬‫ع‬‫اة‬‫ا‬‫ي‬‫المنته‬ ‫ار‬‫ا‬‫ص‬‫العنا‬ ‫ان‬‫ا‬‫م‬ ‫ادد‬‫ا‬‫ع‬ ‫اى‬‫ا‬‫ل‬‫إ‬ ‫اة‬‫ا‬‫ي‬‫الخل‬
‫اتطيع‬‫س‬‫ت‬ .‫اتقل‬‫س‬‫م‬ ‫بشكل‬ ‫عنصر‬ ‫كل‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫ويتم‬
‫اار‬‫ا‬‫ي‬‫الت‬ ‫ادفق‬‫ا‬‫ت‬ ‫ااكي‬‫ا‬‫ح‬‫ت‬ ‫أن‬ ‫اة‬‫ا‬‫ي‬‫يوكيميائ‬‫ز‬‫الفي‬ ‫ااذج‬‫ا‬‫م‬‫الن‬ ‫اذ‬‫ا‬‫ه‬
‫ع‬‫اوز‬‫ا‬‫ت‬‫و‬‫ارد‬‫و‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬‫ال‬ ‫اار‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬‫انت‬‫و‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫الخل‬ ‫اي‬‫ا‬‫ا‬‫ف‬ ‫اون‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫الك‬‫ادفق‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ال‬‫و‬
‫ال‬‫اابع‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ل‬‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ف‬‫كثا‬,‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ل‬‫ر‬‫الكه‬‫ااب‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ط‬‫األق‬ ‫اطو‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫ا‬‫ر‬‫ود‬
‫امن‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ض‬,‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫ل‬‫ر‬‫الكه‬‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫ع‬ ‫ات‬‫ز‬‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫غ‬‫ال‬ ‫االق‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ط‬‫إ‬ ‫اة‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫وعمل‬
‫از‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ي‬‫يم‬ ‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫ام‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫أ‬ ‫إن‬ .‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ئ‬‫ا‬‫ز‬‫ال‬ ‫احن‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬‫ال‬‫الوب‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫األ‬ ‫اذا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬
‫ل‬‫و‬ ‫للغاية‬ ‫معقد‬ ‫أنه‬ ‫لمحاكاة‬‫ي‬‫حتاج‬‫اى‬‫ل‬‫إ‬‫اة‬‫ج‬‫معال‬ ‫ادة‬‫ح‬‫و‬
‫ة‬‫ر‬‫كبي‬ ‫إمكانيات‬ ‫ذات‬.
2-6-‫المتكيفة‬ ‫النماذج‬‫الرصاصية‬ ‫للبطارية‬
:‫الحمضية‬
‫تبين‬ ‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫المختلفة‬ ‫للنماذج‬ ‫المعمقة‬ ‫استنا‬‫ر‬‫د‬ ‫بعد‬
‫لي‬ ‫النموذج‬ ‫نجا‬ ‫في‬ ‫األهم‬ ‫العامل‬ ‫أن‬ ‫لنا‬‫شكل‬
‫كيفية‬ ‫وفي‬ ‫بل‬ ‫فقط‬ ‫ومكوناتها‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬
,ً‫ا‬‫أيض‬ ‫النموذج‬ ‫هذا‬ ‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫ب‬ ‫على‬ ‫الحصول‬‫اقبة‬‫ر‬‫وم‬
‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫الب‬ ‫هذ‬ ‫لقيم‬ ‫الديناميكية‬ ‫ات‬‫ر‬‫التغي‬‫وف‬‫مرحلة‬ ‫ق‬
‫الشكل‬ ‫يبين‬ .‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫عمل‬ ‫وطبيعة‬2‫ة‬‫ر‬‫الدا‬
‫متكيف‬ ‫كنموذج‬ ‫بحثنا‬ ‫في‬ ‫سنستخدمها‬ ‫التي‬ ‫المكافئة‬
‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫الب‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ,‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬
‫تمثل‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫هذ‬ ‫في‬ .‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫لحالة‬ ‫وتتبع‬ ‫ثابتة‬ ‫غير‬
‫التسلسلية‬ ‫المقاومة‬0R‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫الكلية‬ ‫المقاومة‬
‫مقاوما‬ ‫ع‬‫مجمو‬ ‫وتساوي‬‫األقطاب‬ ‫وصالت‬ ‫ت‬
,‫صفائحها‬ ‫من‬ ‫المعدنية‬ ‫اا‬‫ز‬‫األج‬‫و‬‫و‬‫أما‬‫ال‬‫شبكة‬
‫ال‬‫عية‬‫تفر‬‫فإن‬‫مقاومة‬1R‫تمثل‬‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫المقاومة‬
‫ليت‬‫ر‬‫الكه‬ ‫في‬ ‫التيار‬ ‫مرور‬,‫ال‬‫و‬‫مكثفة‬1C‫تمثل‬‫السعة‬
‫بائية‬‫ر‬‫الكه‬‫في‬ ‫السالبة‬‫و‬ ‫الموجبة‬ ‫للصفائح‬ ‫المكافئة‬
‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫المكونة‬ ‫الخاليا‬ ‫جميع‬[7].
‫ا‬ ‫تجارب‬ ‫اا‬‫ر‬‫بإج‬ ‫قمنا‬‫ات‬‫ر‬‫تيا‬ ‫عند‬ ‫يغ‬‫ر‬‫التف‬‫و‬ ‫لشحن‬
‫رصاصية‬ ‫ية‬‫ر‬‫بطا‬ ‫على‬ ‫مختلفة‬ ‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ح‬ ‫ودرجات‬
‫ع‬‫نو‬ ‫من‬ ‫حمضية‬(DELCO – VRLA‫ذات‬ ,)
‫اسمي‬ ‫جهد‬12V‫وسعة‬37.5AH,‫ينا‬‫ر‬‫أج‬‫و‬
‫في‬ ‫المبينة‬ ‫القياسات‬‫الجدول‬1‫ل‬‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫عناصر‬ ‫قيم‬
‫الشحن‬ ‫لحالة‬ ‫مختلفة‬ ‫حاالت‬ ‫عند‬SOC‫وتيار‬
‫العمل‬BI‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الح‬ ‫جة‬‫ودر‬T‫يغ‬‫ر‬‫التف‬ ‫حالة‬ ‫في‬‫حيث‬
‫القياسات‬ ‫وكذلك‬ ,‫موجبة‬ ‫قيمة‬ ‫ذو‬ ‫التيار‬ ‫نا‬‫ر‬‫اعتب‬
‫في‬ ‫المبينة‬‫الجدول‬2‫ل‬‫حاالت‬ ‫عند‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫عناصر‬ ‫قيم‬
‫الشحن‬ ‫لحالة‬ ‫مختلفة‬SOC‫العمل‬ ‫وتيار‬BI‫جة‬‫ودر‬
‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الح‬T‫ذو‬ ‫التيار‬ ‫نا‬‫ر‬‫اعتب‬ ‫حيث‬ ‫الشحن‬ ‫حالة‬ ‫في‬
.‫سالبة‬ ‫قيمة‬
‫الشكل‬2‫ة‬‫الدار‬ ‫نموذج‬‫للبطارية‬ ‫المكافئة‬[7]
‫عناصر‬ ‫إليجاد‬‫المقتر‬ ‫النموذج‬ ‫في‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬
.‫الطبقات‬ ‫ثنائية‬ ‫عصبونية‬ ‫شبكة‬ ‫استخدمنا‬‫يبين‬
‫الشكل‬3‫ياضي‬‫ر‬‫ال‬ ‫النموذج‬‫ل‬‫لشبكة‬‫ال‬‫ذات‬ ‫عصبونية‬
,‫طبقتين‬‫وفيها‬1,W2W,‫ان‬‫ز‬‫األو‬ ‫مصفوفات‬1,b2b
.‫االنحياز‬ ‫عتبتي‬‫إن‬‫األولى‬ ‫الطبقة‬‫في‬‫ال‬ ‫هذ‬‫شبكة‬
‫هي‬.‫ج‬‫الخر‬ ‫طبقة‬ ‫الثانية‬‫و‬ ‫المخفية‬ ‫الطبقة‬
‫دخل‬‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫الشحن‬ ‫حالة‬ ‫هو‬ ‫الشبكة‬ ‫هذ‬SOC
‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الح‬ ‫جة‬‫ودر‬ ‫التيار‬‫و‬‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫عناصر‬ ‫هو‬ ‫جها‬‫وخر‬ ,
‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫المكافئة‬1,C1,R0R.
‫ب‬‫ر‬‫د‬‫نا‬‫باستخدام‬ ‫العصبونية‬ ‫الشبكة‬‫القياسات‬
‫الجدولين‬ ‫في‬ ‫المبينة‬ ‫يبية‬‫ر‬‫التج‬1‫و‬2‫حالتي‬ ‫في‬
‫باعتماد‬ ‫يغ‬‫ر‬‫التف‬‫و‬ ‫الشحن‬‫الخلفي‬ ‫االنتشار‬ ‫منهجية‬
‫يب‬‫ر‬‫للتد‬‫الت‬‫ت‬ ‫ي‬‫الخطأ‬ ‫تابع‬ ‫على‬ ‫عتمد‬‫طالم‬ .‫ا‬‫ميل‬
‫تابع‬‫الخطأ‬.‫ثابتة‬ ‫الطبقة‬ ‫ان‬‫ز‬‫أو‬ ‫تبقى‬ ‫الصفر‬ ‫يساوي‬
‫ب‬ ‫تقوم‬ ‫أن‬ ‫العصبونية‬ ‫للشبكة‬ ‫يمكن‬‫ال‬‫يب‬‫ر‬‫تق‬‫للحصول‬
.‫ة‬‫ر‬‫م‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫أقل‬ ‫خطأ‬ ‫على‬‫يعطى‬‫كل‬ ‫في‬ ‫الوزن‬
‫خطوة‬‫التالية‬ ‫بالمعادلة‬[1]:

5. 5
‫الجدول‬1‫حاالت‬ ‫عند‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫الدار‬ ‫عناصر‬‫تفريغ‬‫ودرج‬ ‫ات‬‫ر‬‫وتيا‬‫ة‬‫ار‬‫ر‬‫ح‬ ‫ات‬‫مختلفة‬
1009080706050SOC %
035020053 5 02005 03502005 03502005 03502005 003520050T
0R
Ωm
20.119.618.319.117.619.59.813.518.13.911.815.97.32.49.92.14.32.00
BI
A
17.417.514.616.416.914.38.813.314.07.513.914.28.710.915.414.112.818.8-3.4
23.524.824.422.524.826.413.716.925.410.115.113.511.314.221.919.621.728.5-6.7
28.425.323.230.026.324.016.316.923.112.415.019.812.016.119.118.817.823.5-10.1
27.630.124.327.628.825.015.116.424.012.716.119.811.516.317.515.117.624.6-13.4
32.321.123.136.320.122.120.317.521.912.614.321.112.414.220.614.716.913.5-16.8
7.916.2244.87.315.2256.841.29.5256.23.57.98.33.94.84.13.14.13.10
BI
A
1R
Ωm
69.5143.2162.763.5133.7122.762.952.0116.728.940.061.027.031.152.657.474.2113.4-3.4
58.1119.7111.556.3118.5104.552.754.1101.528.741.659.926.829.450.245.759.381.9-6.7
51.8101.9130.748.6107.3100.747.654.094.728.939.057.427.231.949.038.651.670.2-10.1
51.199.4146.248.1108.3148.447.050.4140.426.733.555.824.928.347.735.542.358.7-13.4
58.077.9134.942.376.3129.845.645.8127.525.430.352.323.025.444.932.936.950.6-16.8
2.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.50
BI
A
1C
KF
0.400.270.350.400.280.360.400.490.360.510.500.410.510.500.410.510.310.09-3.4
0.350.200.240.360.210.270.410.430.270.510.480.320.510.490.280.510.330.17-6.7
0.350.120.190.390.140.200.380.350.200.510.430.290.510.490.210.510.340.07-10.1
0.250.100.200.290.110.210.330.320.210.510.470.270.510.480.230.510.290.05-13.4
0.260.080.160.300.070.180.570.330.180.510.490.250.510.480.200.510.210.06-16.8
‫الجدول‬2‫شحن‬ ‫حاالت‬ ‫عند‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫الدار‬ ‫عناصر‬‫ة‬‫ار‬‫ر‬‫ح‬ ‫ودرجات‬ ‫ات‬‫ر‬‫وتيا‬‫مختلفة‬
‫الشكل‬3‫الطبقة‬ ‫ثنائية‬ ‫العصبونية‬ ‫الشبكة‬
)7(
)(
)(
)()1(
kv
kE
kvkv
lj
ljlj


 
‫حيث‬:
E‫تابع‬ ‫هي‬‫الخطأ‬.
ljv(k)‫الطبقة‬ ‫وزن‬l‫للعصبون‬j‫في‬‫الخطوة‬k.
ljv(k+1)‫الطبقة‬ ‫وزن‬l‫للعصبون‬j‫الخطوة‬ ‫في‬
(k+1).
η‫عامل‬‫التعل‬‫ي‬‫و‬ ‫م‬‫ي‬.‫احد‬‫و‬‫ال‬‫و‬ ‫الصفر‬ ‫بين‬ ‫عادة‬ ‫كون‬
‫كالتالي‬ ‫خطوة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫الخطأ‬ ‫عن‬ ‫يعبر‬[1]:
1009080706050SOC %
035020050350200503502005053020050350200503502005T
0R
Ωm
11.810.311.19.211.912.08.911.912.511.512.513.912.813.815.716.614.824.10
BI
A
16.115.915.513.516.215.111.214.714.913.015.316.017.816.923.220.918.128.915.9
14.413.713.613.114.614.812.714.014.412.914.816.216.416.222.219.517.927.131.8
13.212.712.712.213.613.916.013.213.812.613.915.216.115.219.018.616.824.547.7
12.711.511.910.412.813.215.912.513.112.213.114.314.714.317.217.916.023.163.6
12.310.611.510.212.012.215.811.912.711.912.513.813.213.715.816.414.522.579.5
3.35.24.91.56.03.01.24.22.52.13.83.32.53.43.22.92.02.10
BI
A
1R
Ωm
21.929.135.013.918.019.612.415.016.112.213.817.412.913.318.914.913.521.315.9
12.618.920.113.611.012.49.19.210.68.98.912.510.09.214.812.210.114.131.8
8.913.716.211.58.19.24.27.28.17.87.110.98.87.512.510.08.311.947.7
7.911.413.18.86.77.62.56.17.16.96.18.17.67.110.310.79.19.563.6
7.710.18.77.65.87.51.25.36.46.16.07.38.16.911.013.89.847.579.5
1010101010.1101010101010101010.110.11010100
BI
A
1C
KF
0.250.250.270.480.290.340.490.340.520.490.380.310.490.390.430.670.480.5715.9
0.450.500.130.510.500.560.490.630.560.490.840.820.670.860.711.011.20.8631.8
0.450.570.570.460.830.580.2610.550.6710.790.4910.890.5210.2947.7
0.450.570.4090.4810.860.4910.570.4910.58110.571.0110.4863.6
0.441.1420.510.460.5710.4910.930.4910.570.49111.321179.5
1009080706050SOC %
035020050350200503502005035020050350200503502005T
0R
Ωm
11.810.311.19.211.912.08.911.912.511.512.513.912.813.815.716.614.824.10
BI
A
16.115.915.513.516.215.111.214.714.913.015.316.017.816.923.220.918.128.915.9
14.413.713.613.114.614.812.714.014.412.914.816.216.416.222.219.517.927.131.8
13.212.712.712.213.613.916.013.213.812.613.915.216.115.219.018.616.824.547.7
12.711.511.910.412.813.215.912.513.112.213.114.314.714.317.217.916.023.163.6
12.310.611.510.212.012.215.811.912.711.912.513.813.213.715.816.414.522.579.5
3.35.24.91.56.03.01.24.22.52.13.83.32.53.43.22.92.02.10
BI
A
1R
Ωm
21.929.135.013.918.019.612.415.016.112.213.817.412.913.318.914.913.521.315.9
12.618.920.113.611.012.49.19.210.68.98.912.510.09.214.812.210.114.131.8
8.913.716.211.58.19.24.27.28.17.87.110.98.87.512.510.08.311.947.7
7.911.413.18.86.77.62.56.17.16.96.18.17.67.110.310.79.19.563.6
7.710.18.77.65.87.51.25.36.46.16.07.38.16.911.013.89.847.579.5
1010101010.1101010101010101010.110.11010100
BI
A
1C
KF
0.250.250.270.480.290.340.490.340.520.490.380.310.490.390.430.670.480.5715.9
0.450.500.130.510.500.560.490.630.560.490.840.820.670.860.711.011.20.8631.8
0.450.570.570.460.830.580.2610.550.6710.790.4910.890.5210.2947.7
0.450.570.4090.4810.860.4910.570.4910.58110.571.0110.4863.6
0.441.1420.510.460.5710.4910.930.4910.570.49111.321179.5

6. 6
)8()()()( kylYke ll 
:‫حيث‬
)(lY‫الهدف‬‫القياسات‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫(القيمة‬
‫ي‬‫ر‬‫التج‬)‫بية‬.
)(kyl‫خطوة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫العصبونية‬ ‫الشبكة‬ ‫ج‬‫خر‬.
)(kel‫خطوة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫الخطأ‬.
‫تابع‬ ‫يعطى‬‫الخطأ‬‫ب‬‫التالية‬ ‫المعادلة‬[1]:
)9())()((
2
1
)(
2
1
)(
1
2
1
2






L
l
l
L
l
l
kylY
kekE
3-‫حساب‬‫الشحن‬ ‫حالة‬SOCً‫ا‬‫تجريبي‬:
‫حصلنا‬‫على‬‫قيم‬‫الشحن‬ ‫حالة‬SOC‫معادلتي‬ ‫من‬
‫حالتي‬ ‫في‬ ‫بوكرت‬‫ومتغير‬ ‫ثابت‬ ‫بمعدل‬ ‫يغ‬‫ر‬‫التف‬,
‫المعادالت‬3‫و‬4‫المحسوبة‬ ‫القيم‬ ‫باعتماد‬ ‫وقمنا‬‫من‬
‫المعادلة‬5‫الشبكة‬ ‫يب‬‫ر‬‫تد‬ ‫في‬.
4-‫و‬ ‫الخالصة‬:‫النتائج‬ ‫مقارنة‬
‫قيم‬ ‫او‬‫ر‬‫تت‬SOC‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬ ‫يات‬‫ر‬‫للبطا‬
ً‫ا‬‫عملي‬‫بين‬100%-50%‫الجهد‬ ‫النخفاض‬ ‫وذلك‬
‫دون‬ ‫ما‬ ‫إلى‬1.75 V‫احدة‬‫و‬‫ال‬ ‫للخلية‬‫تنخفض‬ ‫عندما‬
‫دون‬ ‫ما‬ ‫إلى‬ ‫الشحن‬ ‫حالة‬50%,‫الجهد‬ ‫هذا‬ ‫ويعتبر‬
‫نستمر‬ ‫عندما‬ ‫للخطر‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫وتتعرض‬ ‫مجدي‬ ‫غير‬
,‫ذلك‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫يغ‬‫ر‬‫بالتف‬‫يعطي‬ً‫ا‬‫قيم‬ ‫النموذج‬ ‫هذا‬
‫دقيقة‬‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫ب‬ ‫تمثل‬ ‫التي‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫لعناصر‬
‫المجال‬ ‫في‬ ‫تقع‬ ‫الشحن‬ ‫لحالة‬ ‫قيمة‬ ‫أي‬ ‫عند‬ ‫النموذج‬
‫المذكور‬.
‫ذلك‬ ‫من‬ ‫للتحقق‬‫ن‬‫ر‬‫اختب‬‫ا‬‫لحالة‬ ‫قيم‬ ‫عند‬ ‫النموذج‬
‫الشحن‬SOC‫الشبكة‬ ‫بنا‬‫ر‬‫د‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫عن‬ ‫مختلفة‬
‫النموذج‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫القيم‬ ‫أخذ‬ ‫وبعد‬ ,‫عندها‬ ‫العصبونية‬
‫ناها‬‫ر‬‫قا‬‫المقاسة‬ ‫يبية‬‫ر‬‫التج‬ ‫القيم‬ ‫مع‬‫وحسبنا‬‫الخطأ‬
‫المعادلة‬ ‫من‬8‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫عناصر‬ ‫من‬ ‫عنصر‬ ‫لكل‬
.‫المكافئة‬‫عملية‬ ‫اا‬‫ر‬‫إلج‬‫باختبار‬ ‫قمنا‬ ‫نة‬‫ر‬‫المقا‬
‫ال‬‫عن‬ ‫ية‬‫ر‬‫بطا‬‫شحن‬ ‫حالة‬ ‫د‬SOC=82%‫جة‬‫ودر‬
‫ة‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ح‬‫وسط‬C0
T=35,‫وتيار‬‫يغ‬‫ر‬‫تف‬=20 ABI
‫وطبقنا‬ ,‫يبية‬‫ر‬‫التج‬ ‫المقاسة‬ ‫القيم‬ ‫على‬ ‫للحصول‬‫قيمة‬
‫القيم‬ ‫على‬ ‫وحصلنا‬ ‫النموذج‬ ‫على‬ ‫هذ‬ ‫الشحن‬ ‫حالة‬
‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬ ‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫لب‬ ‫المقابلة‬
.‫النمذجة‬
‫الجدول‬ ‫يبين‬3‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫القيم‬ ‫بين‬ ‫نة‬‫ر‬‫مقا‬
‫القي‬‫العصبوني‬ ‫النموذج‬ ‫وعن‬ ‫يبية‬‫ر‬‫التج‬ ‫اسات‬.
‫الجدول‬ ‫في‬ ‫اردة‬‫و‬‫ال‬ ‫القيم‬ ‫من‬ ‫يتبين‬3‫أن‬ ‫السابق‬
‫بين‬ ‫او‬‫ر‬‫يت‬ ‫المحسوب‬ ‫الخطأ‬4.09% - 1.03%
‫النموذج‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫القيم‬ ‫يجعل‬ ‫مما‬‫جيدة‬‫يب‬‫ر‬‫وتق‬
‫بدق‬ ‫يمتاز‬ ‫العصبونية‬ ‫الشبكة‬‫ته‬‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫بب‬ ‫التنبؤ‬ ‫في‬
‫ية‬‫ر‬‫للبطا‬ ‫شحن‬ ‫حالة‬ ‫أي‬ ‫عند‬ ‫المكافئة‬ ‫ة‬‫ر‬‫الدا‬
‫الجديد‬ ‫النموذج‬ ‫يمتاز‬ ‫كذلك‬ .‫الحمضية‬ ‫الرصاصية‬
‫دقيقة‬ ‫نتائج‬ ‫إعطاا‬ ‫على‬ ‫ته‬‫ر‬‫وبقد‬ ‫التكيف‬ ‫على‬ ‫ته‬‫ر‬‫بقد‬
‫عن‬ ‫ية‬‫ر‬‫البطا‬ ‫فصل‬ ‫وبدون‬ ‫الحقيقي‬ ‫بالزمن‬ ‫العمل‬‫و‬
.‫العمل‬
‫ة‬‫الدار‬ ‫ات‬‫ر‬‫امت‬‫ر‬‫با‬
0R
(mΩ)
1R
(mΩ)
1C
(KF)
‫العصبونية‬ ‫الشبكة‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫القيم‬9.811.21.64
‫التجريبية‬ ‫القيم‬9.711.51.71
)%( ‫الخطأ‬ ‫نسبة‬1.032.614.09
‫الجدول‬3‫عند‬ ‫للبطارية‬ ‫التجريبية‬ ‫القيم‬‫و‬ ‫العصبونية‬ ‫الشبكة‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫القيم‬ ‫بين‬ ‫مقارنة‬SOC=82%

7. 7
5-‫اجع‬‫ر‬‫الم‬:
[1] Omid M. Omidvar and David L. Elliott, "Neural Systems for Control", February-1997,
Academic Press- ISBN.
[2] T.R.Crompton, "Battery Modeling", 2000, Newnes Oxford.
[3] Bumby, J.R.F, " Energy Requirements For Internal Combustion Engine And Battery
Electric-Power Vehicle" IEE Proceedings. Vol132, Pt.A,No.5, pp.265-279.
[4] Moore, Stephen and Merhdad Eshani, Texas A&M, "An Empirically Based Electrosource
Horizon Lead-Acid Battery Model",1982, L. E. Nasar.
[5] Ander Tenno," MODELLING AND EVALUATION OF VALVE-REGULATED LEAD-
ACID BATTERIES", 2004, Helsinki University of Technology Control Engineering
Laboratory.
[6] Gu, W. B., C. Y. Wang, and B. Y. Liaw, "The use of computer simulation in the
evaluation of electric vehicle batteries", 1998, Journal of Power Sources, 75.
[7] Ahmed Fasih, "Modeling and Fault Diagnosis of Automotive Lead-Acid Batteries", April
2, 2006, The Ohio State University.

8. 8
6-‫المصطلحات‬:
‫العصبونية‬ ‫الشبكات‬Artificial neural network
‫الشحن‬ ‫حالة‬State of charge
‫اإللكتروكيميائية‬ ‫الممانعة‬ ‫طيف‬Electrochemical impedance spectroscopy
‫اإللكتروكيميائي‬ ‫النموذج‬Electrochemical models
‫بوكرت‬ ‫نموذج‬Peukert model
‫شيفرد‬ ‫نموذج‬Shepherd model
‫الهيدروديناميكي‬ ‫النموذج‬Hydrodynamic model
‫المنتهية‬ ‫العناصر‬ ‫نموذج‬Finite element type model