Модель литий-ионной зависимости от температуры батареи

Этот пример показывает влияние температуры на 7,2 В, 5,4 Ач, литий-ионный аккумуляторный модуль.

Souleman Njoya M., Louis-A. Dessaint (Ecole de technologie superieure, Монреаль)

Описание схемы

Эта демонстрация иллюстрирует эффект температуры на эффективность модели литий-ионного аккумулятора на 7,2 В, 5,4 А· ч. Модель (которая включает влияние камеры/температуры окружающей среды на напряжение, емкость и сопротивление) подается к переменной температуре окружающей среды во время процесса разряда и заряда. Его эффективность сравнивают со случаем, когда пренебрегают воздействием температуры. Как наблюдалось из возможности, модель батареи, зависящая от температуры, работает близко к реальности. Когда камера/внутренняя температура увеличивается/уменьшается из-за потерь заряда (или разряда) тепла и изменений температуры окружающей среды, напряжение выхода и емкость также увеличиваются/уменьшаются.

Симуляция

Демонстрация показывает эффективность модели литий-ионного аккумулятора (батарея A), зависящей от температуры, когда температура окружающей среды изменяется от 20 степеней C до -20 степеней C, а затем до 0 степеней C. Батарея B представляет собой случай, когда эффектом температуры пренебрегают. Запустите симуляция и откройте возможности, чтобы просмотреть все сигналы.

При t = 0 с батарея A и B разряжаются с 2 A при температуре окружающей среды 20 степеней C.

При t = 150 с внутренняя температура возросла до своего устойчивого значения 29,2 степеней из-за потерь тепла от процесса сброса. Это заставляет выход напряжение батареи A незначительно увеличиваться, в то время как напряжение выхода батареи B продолжает уменьшаться.

При t = 1000 с температура окружающей среды уменьшается до -20 степеней С. Это заставляет выходное напряжение батареи А сильно уменьшаться, когда внутренняя температура быстро уменьшается. Также SOC батареи A уменьшается из-за снижения емкости батареи. Выходное напряжение батареи B продолжает медленно уменьшаться до установившегося напряжения.

При t = 2000 с температура окружающей среды увеличивается с -20 степеней C до 0 степеней C. Когда внутренняя температура увеличивается, выходное напряжение батареи A увеличивается. Кроме того, когда емкость увеличивается, SOC батареи A увеличивается. Выходное напряжение Батареи B остается постоянным до своего устойчивого значения.

При t = 2500 с батарея A и B заряжаются 3 А при температуре окружающей среды 0 степеней С. Это приводит к увеличению внутренней температуры из-за потерь тепла в процессе заряда, что увеличивает напряжение зарядки батареи A. Впоследствии батарея A и B продолжают заряжаться до полного заряда.

Ссылки

1. О. Трембле, Л.-А. Десант, А.-И. Dekkiche, A Generic Battery Model for the Dynamic Simulation of Hybrid Electric Vehicle Power and Propulsion Conference, September 9-13, 2007, Arlington/Texas, USA.

3. Цун Чжу, Синху Ли, Линцзюнь Сун, Лиминь Сян, Разработка теоретически основанной тепловой модели для ионных блоков батарей лития, Журнал источников Степени, Том 223, 1 февраля 2013, Страницы 155-164.

2. L.H. Saw, K. Somasundaram, Y. Ye, A.A.O. Tay, Электро-тепловой анализ литий-железофосфатной батареи для электрических транспортных средств, Журнал источников Степени, Том 249, 1 марта 2014, Страницы 231-238.