MEZERA, P. Numerické modelování baterií Li-S [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Študent P. Mezera sa vo svojej bakalárskej práci zaoberal numerickým modelovaním batérií Li-S. Študent sa následne zameral na popis týchto batérií pomocou náhradných elektrických obvodov na základe experimentálne nameraných dát. Vo svojej práci študent popisuje základy batérií Li-S, experimentálne techniky pre ich charakterizáciu a je tu uvedený aj stručný prehľad súčasne používaných numerických modelov. V praktickej časti študent popisuje tvorbu vlastnej elektródy, na ktorej boli uskutočnené merania. Študent preukázal veľké odhodlanie pri tvorbe viacerých elektród, čo vysoko oceňujem. Výsledky z týchto meraní boli využité k tvorbe vlastného numerického modelu. Z dôvodu časovej tiesne boli sledované iba vybíjacie charakteristiky. Zvolený experimentálny postup ako aj numerický model bol ale pripravený aj na simulácie nabíjania. V závere boli výsledky simulácií porovnané s nameranými charakteristikami. Študent využíval konzultácie zbežne, pričom ich frekvencia sa zvyšovala s blížiacim sa termínom odovzdania práce. K samotnej práci a súvisiacim prístupom študenta mám jednu výhradu. Napriek tomu, že študent uvádza využitie veľkého množstva relevantnej odbornej literatúry, nedošlo k úplnému pochopeniu tejto problematiky. Taktiež študent neprejavil záujem o konzultáciu pre vysvetlenie teórie batérií Li-S a používaných numerických modelov. Tieto nedostatky mali za následok iba povrchný popis experimentálnych a numerických výsledkov, čím bola znížená ich výpovedná hodnota a taktiež bolo znehodnotené množstvo práce, ktoré musel študent urobiť. Prácu hodnotím 60 b, známkou D a odporúčam ju k obhajobe.
Bakalářská práce pana Mezery se zabývá velmi zajímavým a aktuálním tématem modelování Li-S baterií. Práce o rozsahu 38 stránek textu (35 citací) je po formální a gramatické stránce v pořádku a obsahuje průměrný počet chyb. Bohužel student volí v práci často velmi špatnou formulaci vět a práce je velmi nepřehledná a špatně se čte. Z práce tak není vůbec jasné, co a proč se udělalo a navozuje to dojem, že ani student tyto skutečnosti zcela nechápe. V teoretické části práce, která má pouze 17 stran, student popisuje Li-S baterie a některé z používaných měřicích metod, přičemž metoda EIS, která hrála ve studentově práci významnou roli, je popsána jen vágně. Stěžejní částí teoretické práce mělo být porovnání různých simulačních přístupů k popisu Li-S baterií. V práci jsou popsány dvě typy modelování (fyzikální modelování a modelování pomocí ekvivalentního obvodu), ovšem opět není z textu jasné jak a proč se tato modelování používají a zcela chybí rovnice. V praktické části práce student začíná z mého pohledu zbytečně podrobným popisem přípravy článku, jehož měření sloužilo jako podklad pro následné simulace. Dále v praktické části práce student píše, že naměřená data byla fitována pomocí 8 různých ekvivalentních obvodů, ale v práci uvádí výsledky pouze některých z nich a to navíc nepřehledně a hlavně špatně. Pro znázornění závislosti hodnot prvků náhradního obvodu na SOC baterie pak volí bez vysvětlení obvod se dvěma časovými konstantami, CPE a Warburgem. Bohužel i tyto závislosti jsou špatně a není známo s jakou chybou jednotlivá impedanční spektra naměřená při různých SOC nafitoval. V hlavní části praktické práce, která se týká simulací, si pak student k simulaci volí zcela odlišné obvody s jedním až čtyřmi RC členmi z důvodu zjednodušení výpočtu. Tyto obvody zjevně podle obrázku 4.10 neodpovídájí reálnému naměřenému impedančnímu spektru a je otázkou, nakolik jsou vhodné k simulaci (zejména obvod s 1 a 2 RC členy). I přes tento a další zásadní nedostatky však výsledky simulace vypadají překvapivě dobře. Z odborného hlediska má práce řadu zásadních nedostatků. Zde uvádím pár nejzásadnějších: - V zadání je "Na základě experimentálně naměřených dat vytvořte vlastní numerický model popisující vybíjecí a nabíjecí charakteristiky baterií Li-S". Práce se však zabývá pouze vybíjením a student nikde neuvádí, zda lze numerický model použít i v případě nabíjení. - Všechny Nyquistovy grafy v práci jsou zkreslené a je velkou chybou vykreslovat impedanční spektrum tímto způsobem (krok X a Y osy není stejný). Na obrázku 4.6 navíc student při porovnávání impedančních spekter používá dvojitou osu Y. - V grafech závislostí hodnot prvků na SOC, student vynáší na osu X SOC v %. Hodnoty os X jsou ale od 0 do 1. V některých grafech (např. 4.13) je navíc proměnný krok osy, který náhle vyskočí z 0,04 na 0,64. - V kap. 5 student píše, že pro výpočet byly použity hodnoty vybíjecích proudů 0,1; 0,2; 0,5 a 1. Nejedná se však o hodnoty vybíjecích proudů, ale o hodnoty C-rate. Pokud student použil takovéto hodnoty pro výpočet, nechápu, jak mohly simulace dopadnout dobře. - Dále v kap. 5 student píše, že se zpočátku snažil vypočítané hodnoty proložit polynomem a tento převod nevykazoval požadované výsledky, a proto později v práci používá pouze lineární interpolaci. Pro tento test si však vybral obvod s jedním RC členem, který proložil polynomem 1 stupně, je tedy zřejmé, že takové proložení nemůže fungovat a pro obvod se 4 RC členy a použitím polynomu 4 stupně by výsledek vypadal jinak. - Navzdory mnoha výpočtům v programu Matlab, chybí jakákoli příloha s použitým kódem nebo excelová tabulka s naměřenými a vypočtenými hodnotami. Vzhledem k výše uvedeným nedostatkům a dalším které v hodnocení z časového důvodu neuvádím a názoru, že s přimhouřením oka student splnil zadání a práci věnoval hodně času hodnotím práci 50b a nechávám na posouzení komise zda se jedná v dostatečné míře o práci splňující předpoklady kladené na BP.
eVSKP id 142754