Описание цепи

Эта демонстрация иллюстрирует влияние старения (из-за цикличности) на производительность модели литий-ионной батареи 12,8 В, 40 А· ч. Батарея подается в течение 1000 часов на несколько циклов разрядки-зарядки при температуре окружающей среды 25 градусов С и при различных глубинах разрядки (DOD) и скоростях разрядки. Как видно из объема работ, влияние DOD и скорости разряда на время автономной работы является ожидаемым. По мере увеличения DOD или скорости разряда аккумулятор быстро стареет, что быстро снижает емкость аккумулятора.

Моделирование

Демонстрация показывает производительность жизненного цикла батареи 12,8 В, 40 А· ч, литий-ионной батареи во время мелких и глубоких разрядов при различных скоростях разрядки. Сначала батарею циклически переводят в DOD 20% при скорости разряда 0,5 ° С. После этого DOD и скорость разряда увеличиваются до 80% и 2 ° С соответственно. Запустите моделирование и откройте область для просмотра всех сигналов.

При t = 0 с цикл батареи начинается с тока разряда 20 А (0,5 ° С), при температуре окружающей среды 25 ° С. Разряд продолжается до тех пор, пока SOC не достигнет 80% (DOD 20%). После этого аккумулятор заряжается до 100% SOC током заряда 20 А. По мере повторения этого цикла срок службы аккумулятора увеличивается, а его емкость уменьшается. Внутренняя температура ячейки также увеличивается от 25 до 33 градусов С.

При t = 200 ч батарея теперь разряжается до 20% SOC (DOD 80%) и заряжается до 100% SOC. Этот цикл повторяется в течение еще 200 часов. Как было отмечено, срок службы батареи начинает быстро увеличиваться.

При t = 400 ч циклический DOD возвращается в 20% в течение еще 200 часов. Это замедляет процесс старения батареи.

При t = 600 ч ток разряда увеличивают до 80 А (скорость 2 ° С). Это вызывает повышение внутренней температуры элемента от 33 до 43 ° С. По мере повторения этого цикла батарея стареет быстрее, что быстро снижает емкость батареи.

При t = 800 ч ток разряда возвращают на скорость 0,5 C в течение еще 200 часов, что замедляет процесс старения батареи.

Ссылки

1. О. Трембли, Л.-А. Дессен, А.-И. Dekkiche, общая модель аккумулятора для динамического моделирования гибридных электромобилей, 2007 IEEE ® Vehicle Power and Propulsion Conference, 9-13 сентября 2007, Арлингтон/Техас, США.

2. Н. Омар, М. А. Монем, И. Фируз, Дж. Сэлминен, Дж. Смекенс, О. Хегэзи, Х. Голус, Г. Малдер, П Ван ден Босш, Т. Куземэнс, Дж. ван Мирло, Литиевое железо основанная на фосфате батарея - Оценка стареющих параметров и разработка жизненной модели цикла, Прикладной энергии, Тома 113, январь 2014, Страницы 1575-1585.