Wie werden Parameter für thermische Modellbatterien bestimmt (Fortgeschrittene Frage zur Batteriemodellierung)

Ich versuche, ein elektrisches Modell basierend auf dem Ceraolo-Batteriemodell für Blei-Säure-Batterien zu simulieren. Die Herausforderung bei diesem Modell besteht darin, die Parameter zu bestimmen, die es beschreiben.

Ich kann die meisten Parameter verstehen und einschätzen. Allerdings ist mir noch unklar, wie die Parameter K e im Papier beschrieben.

Das Problem in diesem Fall ist, dass die Gleichung verwendet wird, um zu definieren K e verwendet den Wert von E M das ist kein Wert, der durch Labortests erhalten wird.

Für diejenigen, die das Modell kennen und verstehen, ist das bekannt E M ist die Spannungsquelle, die für die EMK am "Anfang" des betreffenden Stromkreises verantwortlich ist, während Abbildung 4 die Spannung an den Batterieklemmen (dh am "Ende" des Stromkreises) darstellt. Aus diesem Grund glaube ich, dass es nicht möglich ist, die Testwerte zum Einstellen der zu verwenden E M , da die Testwerte bereits die Klemmenspannung der Batterie anzeigen.

Die Gleichung, die ich meine:

E M = E M 0 − K E ( 273 + θ ) ( 1 − S Ö C )

Figur 4

Typischer Spannungs- und Stromverlauf für eine Konstantstromentladung.

Die Tabelle mit den Spannungswerten entspricht Bild 4

B A T T e R j v 0 [ v ] v 1 [ v ] v 2 [ v ] v 3 [ v ] v 4 [ v ] θ e N D ICH [ A ] T [ H ] B A T T e R j   1 2.165 1.965 2.06 1.790 1.890 26 58 8.494 B A T T e R j   2 2.115 1.995 2.01 1.788 1.905 26 63 7.197

Die Parameter, die Ceraolo aus diesen Daten erhielt, waren

B A T T e R j E M 0 [ v ] K E [ M v / ° C ] B A T T e R j   1 2.165 0,782 B A T T e R j   2 2.115 0,832

Es ist leicht zu erkennen, dass der Wert von E M 0 kann direkt aus den Tests bezogen werden, aber für diejenigen, die Geduld haben, wie erhalte ich den Wert K e wenn es nicht möglich ist, zu bekommen E M durch Testlabore ?

Ich denke, ich habe alle notwendigen Informationen für den Zweifel bereitgestellt. Wenn Sie noch etwas brauchen, lassen Sie es mich bitte wissen. Der Artikel ist am Anfang des Beitrags angehängt .

Könnten Sie bitte Ihren Titel so bearbeiten, dass er Ihre Frage (und nicht das Publikum) besser beschreibt? Danke schön!
Tut mir leid, das war nicht meine Absicht, ich brauche wirklich Hilfe bei der Verwendung dieses Modells.
Keine Notwendigkeit, sich zu entschuldigen! Alles in Ordnung, es ist nur so, dass Fragen mit Titeln, die die Frage beschreiben, eine höhere Chance haben, wahrgenommen zu werden :)

Antworten (1)

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Ich habe nicht die Geduld, dem thermisch-chemischen Modell zu folgen, wenn der Autor die elektrischen Eigenschaften aller Batterien und elektrischen Doppelschichteffekte von Supercaps völlig ignoriert .

Im einfachen elektrischen Modell hat die Batterie eine niedrige ESR1-Kapazität, C1 in xx kFarad, die für kurzzeitige Lastspannungsabfälle bei hohem Strom verantwortlich ist, z. B. CCA-Test, der mit Ladungsübertragung vom höheren C2-Wert (und höherem ESR2 ) für langsame 10-Stunden-Lasttests (Ah-Wert)

Das komplexere Modell hat mehr Schichten von n Ladungsschichten C, nicht nur 2, sondern normalerweise ausreichend mit erwarteten Ergebnistoleranzen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Der ESR der Batterie steigt schnell an, wenn der SoC < 10 % ist, und steigt > 100x, wenn sie leer ist, mit < 1 % der Kapazität. (Deshalb fällt die Batteriespannung schnell ab, wenn eine tote Zelle belastet wird, und stellt sich dann schnell wieder her, nachdem die Last entfernt wurde)

Es ist jedoch bekannt, dass Batterien den ESR mit steigender Temperatur reduzieren und mehr Strom liefern, auf Kosten einer deutlich schnelleren Alterung, die auch erhebliche Auswirkungen auf die Sulfatierung der Platte bei hohen Temperaturen oder niedrigem SoC über längere Zeiträume hat, was zu einem >10-fachen Anstieg des ESR und Leckagen führt über Zelle.

Es ist auch bekannt, dass SLA-Zellen aufgrund des thermischen Spannungskoeffizienten, den Sie vielleicht nachschlagen, einen temperaturkompensierten CV-Pegel nach CC benötigen.

Wenn außerdem 6x 2V-Zellen in Serie mit <<1% elektrischen Zelleigenschaften aus der Fertigung kommen, kann dies in gefluteten Zellen anhand der individuellen Zellspannung unter Impuls- und statischer Belastung und auch des spezifischen Gewichts gemessen werden, sg, das gut mit niedrigem SG und hohem ESR korreliert und niedrige Kapazität (Ah)

Der Alterungseffekt folgt der Weak-Link-Theorie, dass die schwächste Zelle zuerst 0 % und 100 % Soc erreicht und dadurch die Zelle weiter altert. Kurze Hochstromimpulse, niedrige Pavg-Resonanzen der Plattensuplationskristalle, um zusammenzubrechen und die kurzfristige Säurekavitation der Zelle zu fluten, werden verwendet, um die Platten vor der Sulfatierung zu verjüngen, wenn der Schaden kurzfristig ist.

Da ich das oben Gesagte aus persönlicher Erfahrung mit Analysen und Tests kenne, hatte ich nicht die Geduld, nur elektrothermische Potentiale zu betrachten. sahwie

Maxwell Supercap-Tests berücksichtigen das obige Modell im Testplan, um Äquiv C zu erhalten, indem "Ruhezeiten zwischen Entladungen" verwendet werden
http://www.maxwell.com/images/documents/1007239-EN_test_procedures_technote.pdf

PS-Elektrolyte und High-Dk-Keramik haben auch den "Memory-Effekt" von elektrischen Doppelschichten, weshalb Keramikkappen, die nicht aus NP0 bestehen, niemals in S&H-Schaltungen verwendet werden sollten.

Welches Modell empfehlen Sie also für die Verwendung in Simulink/Matlab? Weil ich ein Modell brauche, das die Auswirkungen der Temperatur berücksichtigt. Mein ultimatives Ziel ist es, Blei-Säure-Batterien für den Einsatz in BESS ( Battery Energy Storage System ) zu simulieren.
Wie werden Parameter für thermische Modellbatterien bestimmt (Fortgeschrittene Frage zur Batteriemodellierung)
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