Thesis (M.A.)--Ohio State University, 1948. / Includes bibliographical references. Available online via OhioLINK's ETD Center.

This thesis describes the development of a system to continuously monitor the battery in a car and warn the user of an upcoming battery failure. An automotive battery endures enormous strain when it starts the engine, and when it supplies loads without the engine running. Note that the current during a cranking event often exceeds 500 Amperes. Despite the strains, a car battery still typically lasts 4-6 years before requiring replacement. There is often no warning of when a battery should be replaced and there is never a good time for a battery failure. All currently available lead-acid battery monitoring systems use voltage and current sensing to monitor battery impedance and estimate battery health. However, such a system is costly due to the current sensor and typically requires an expert to operate the system. This thesis describes a prototype system to monitor battery state of health and provide advance warning of an upcoming battery failure using only voltage sensing. The prototype measures the voltage during a cranking event and determines if the battery is healthy or not. The voltage of an unhealthy battery will drop lower than a healthy one, and it will not recover as quickly. The major contributions of the proposed research to the field are an algorithm to predict automotive battery state-of-health that is temperature-dependent and a prototype implementation of the algorithm on an ARM processor development board. / Master of Science

The work in this thesis is focused on the development and validation of an automotive battery monitoring system that estimates the health of a lead-acid battery during engine cranking and provides a low state of health (SOH) warning of potential battery failure. A reliable SOH estimation should assist users in preventing a sudden battery failure and planning for battery replacement in a timely manner. Most commercial battery health estimation systems use the impedance of a battery to estimate the SOH with battery voltage and current; however, using a current sensor increases the installation cost of a system due to parts and labor. The battery SOH estimation method with the battery terminal voltage during engine cranking was previously proposed. The proposed SOH estimation system intends to improve existing methods. The proposed method requires battery voltages and temperature for a reliable SOH estimation. Without the need for a costly current sensor, the proposed SOH monitoring system is cost-effective and useful for automotive applications. Measurement results presented in this thesis show that the proposed SOH monitoring system is more effective in evaluating the health of a lead-acid battery than existing methods. A low power microcontroller equipped prototype implements the proposed SOH algorithm on a high performance ARM Cortex-M4F based MCU, TM4C123GH6PM. The power dissipation of the final prototype is approximately 144 mW during an active state and 36 mW during a sleep state. With the reliability of the proposed method and low power dissipation of the prototype, the proposed system is suitable for an on-board battery monitoring as there is no on-board warning that estimates the health of a battery in modern cars. / Master of Science

Tesis para optar al grado de Doctora en Ingeniería Eléctrica / La disponibilidad de energía es una de las limitaciones que presentan las Redes de Sensores Inalámbricas (WSN, Wireless Sensor Network). Tradicionalmente, las baterías han sido utilizadas para proveer energía a los nodos de sensores y al tener una vida útil limitada afectan el tiempo de vida de la red. Soluciones como el uso de baterías de gran tamaño o el reemplazo de ellas no son viables, debido al gran número de sensores que componen la red y a que pueden ser desplegados en zonas de difícil acceso. Esta situación ha motivado que las soluciones para la conservación de la energía en las WSNs se enfoquen en el desarrollo de técnicas que actúen a nivel de las capas física y de enlace de datos, como es el caso de los protocolos de Control de Acceso al Medio (MAC, Medium Access Control). Los protocolos MAC son una de las soluciones ampliamente estudiadas y utilizadas porque permiten un equilibrio entre la conservación de energía y otros parámetros críticos de la red, como el rendimiento, latencia, reducción de colisiones y mensajes de control. También tienen la facilidad de adaptarse a las nuevas aristas de trabajo que surgen al incorporar nuevas tecnologías como lo son los Dispositivos de Recolección de Energía (EHD, Energy Harvesting Device). Otro aspecto que está siendo considerado y estudiado en el diseño de los protocolos MAC es la información que se puede extraer de la batería, ya que al estimar la capacidad disponible de la misma, el mecanismo del Duty Cycling (DuC) puede ser ajustado con el propósito de aumentar la eficiencia energética y por lo tanto, extender la vida útil de la red. Es necesario desarrollar técnicas que incorporen un mecanismo de conservación de energía que integre información de la batería a través de indicadores como el Estado de Carga (SOC, State of Charge) y Estado de Salud (SOH, State of Health) para mejorar la eficiencia energética en WSN. La idea de incorporar información de la batería se debe a que la capa MAC está a cargo de controlar los modos de operación del nodo sensor, lo que está directamente relacionado con la cantidad de corriente exigida a la batería. Conocidos los perfiles de uso de la batería es posible estimar los indicadores SOC y SOH que se han utilizado ampliamente en diversas aplicaciones para conocer la cantidad de energía disponible en la batería y la degradación que ha sufrido la misma. En este trabajo se propuso el desarrollo de un protocolo que actúa en la subcapa MAC y que considera la información de la batería para tomar decisiones con respecto al tiempo activo y de reposo del nodo de sensor, con la finalidad de promover el uso eficiente de la energía y extender la vida útil de la red. Los resultados obtenidos validan esta nueva propuesta de algoritmo y establecer pautas para guiar el diseño de protocolos MAC que se centren en minimizar el consumo de energía teniendo en cuenta los dispositivos de recolección de energía y la información de la batería.

Thesis (Ph. D.)--University of Sydney, 2005. / Title from title screen (viewed 20 May 2008). Submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy to the Dept. of Sociology and Social Policy, Faculty of Arts. Degree awarded 2005; thesis submitted 2004. Includes bibliographical references. Also available in print form.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1996. / Vita. Includes bibliographical references (leaves [140]-144).

The diploma thesis deals with the comparison of the number of the hunted pheasants. The purpose of this thesis is to evaluate the quality of care of reared pheasants depending on the amount of pieces reared during the year. The first case is about hunting in the land registry of Hosín and the amount of 3000 released pheasants, which are hunted in fee huntings. In the second case, the amount of pheasants is about 650 pieces and they are intended for member huntings. In both cases the conditions for rearing were similar and they met the welfare requirements. The released individuals were in good physical condition. Next part of this thesis is about the pheasantry in Chlum u Třeboně. In this facility 9000 pheasants are repeatly released and 6000 of them are caught. The area is similar to pheasantry in Hosín. The third subject of observation is the pheasantry Vrbenské rybníky. The amount of released and catched pheasants is similar to the pheasantry in Chlum u Třeboně, but there is a difference in the location of pheasantry. The results showed that the number of hunted pieces is higher when the number of reared pheasants is lower, and there were better results in pheasantries which are situated further from human aglomerations. Data was gained from personal records of controllers or administrations of pheasantries who were in function in a given period.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / Ingeniero Civil Eléctrico / Actualmente existe una gran cantidad de equipos y dispositivos que utilizan baterías como su fuente primaria o secundaria de energía. Para estos sistemas es crítico contar con información del desempeño de sus baterías, dado que este conocimiento puede ayudar a tomar decisiones apropiadas y asegurar autonomía en el tiempo. Dos importantes variables que deben ser monitoreadas son el "Estado-de-Salud" (SOH, del inglés State-of-Health) y el "Estado-de-Carga" (SOC, del inglés State-of-Charge). Este trabajo se enfoca en generar esquemas de pronóstico para ambas variables, donde se tome en cuenta la temperatura de operación. Con este propósito, se diseñaron y realizaron un conjunto de pruebas de laboratorio con celdas de Ion-Litio donde se caracterizó el impacto de la temperatura en factores tales como la energía entregada en un ciclo, la impedancia interna, o tendencia de degradación. A partir de estos datos, y esquemas existentes en la literatura, se proponen modelos empíricos para la degradación y para la descarga de una batería mediante una representación de espacio-estados, definiendo directamente un estado como el SOH y el SOC respectivamente. Las estimaciones y predicciones a largo plazo se efectúan bajo un enfoque Bayesiano, basado en el filtro de partículas. Además, se propone la implementación de lazos de control externos para corregir condiciones iniciales erróneas de los estados, y un módulo de detección de outliers para trabajar con datos perdidos o inválidos. La validación de estos esquemas se realiza con datos generados en laboratorio, además de datos de degradación publicados por NASA Ames Prognostic Center of Excellence. El esquema propuesto para el SOH es capaz de incorporar explícitamente el efecto de la temperatura de operación (bajo el concepto de "Capacidad Usable"), y estimar y pronosticar el SOH a una temperatura de referencia. Por otro lado, el esquema para el SOC fue validado incluyendo una mejor representación de la fenomenología del proceso de descarga comparada a la existente, y se deja una propuesta de cómo incluir el efecto de la temperatura en el modelo. La implementación de estos esquemas de pronóstico permite la incorporación de la temperatura de operación, que a pesar de su gran influencia en el comportamiento de las baterías es considerada constante en muchos casos presentes en la literatura; además de incluir algunas mejoras prácticas en los algoritmos de estimación. Las propuestas de este trabajo dejan las bases para avanzar en la incorporación de otros fenómenos importantes como la profundidad de descarga, o la magnitud de la corriente de descarga.

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