Opracowanie i kalibracja modelu matematycznego akumulatorów trakcyjnych przeznaczonych do samochodu elektrycznego

• Autorzy: Moćko W. , Szymańska M. , Wojciechowski A.

Warianty tytułu

EN

Development and Calibration of The Mathematical Model of Traction Batteries for Electric Car

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono model matematyczny dwóch typów akumulatorów: VRLA (ang. Valve Regulated Lead Acid) oraz litowo-jonowych. Opracowane modele pozwalają na dynamiczną symulację charakterystyk ładowania i rozładowania – wyznaczanie napięcia wyjściowego dla szerokiego zakresu prądów oraz określenie stanu naładowania lub rozładowania akumulatora, zmiany pojemności ogniwa od temperatury i liczby cykli użytkowania. Modele zostały wykalibrowane na podstawie danych pochodzących z hamowni podwoziowej, które obejmowały proces rozładowania akumulatorów w trakcie jazdy ze stałą prędkością oraz ładowanie od wartości SOC = 0 do SOC = 1 (SOC – stan naładowania, ang. state of charge), a także na podstawie danych katalogowych producenta.

EN

This paper presents the mathematical model of two types of batteries: VRLA (Valve Regulated Lead Acid) and lithium-ion batteries. The models allow for dynamic simulation of charging and discharging characteristics - determination of the output voltage for a wide range of currents and to determine the state of charge or discharge the battery, change the temperature of the cell volume and the number of cycles of use. The models were calibrated based on data from chassis dynamometer, which included the process of discharging the battery while driving at a constant speed and load from SOC = 0 to SOC=1 (SOC - state of charge), and based on manufacturer's data sheets.

Słowa kluczowe

PL

akumulatory trakcyjne; akumulatory litowo-jonowe; akumulatory VRLA; model akumulatora

EN

traction batteries; lithium-ion battery; VRLA battery; battery model

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 2(99)
• Strony: 25--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Moćko W.

• Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa
• Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Warszawa

autor

Szymańska M.

• Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa
• Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Wojciechowski A.

• Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa

Bibliografia

• [1]. Moćko W., Wojciechowski A., Staniak P., Zastosowanie odnawialnych źródeł energii w transporcie, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, vol. 2, 2012, s. 99-105.
• [2]. Staniak P., Moćko W., Wojciechowski A., Application of Green Energy for EC Battery Charging Station, Journal of Kones, vol. 19, 2012, s. 371-376.
• [3]. Staniak P., Moćko W., Wojciechowski A., Well- To-Wheel CO2 Emmision of electric Vehicle in Poland, Journal of Kones, vol. 19, 2012, s. 139-148.
• [4]. Ceraolo M.: New Dynamical Models Of Lead-Acid Batteries, IEEE Transactions On Power Systems,vol. 15, 2000, s. 1184-1190.
• [5]. Erdinc O., Vural B.: Uzunoglu M.: A dynamic lithium-ion battery model considering the effects of temperature and capacity fading, IEEE, 2009, s. 383-386.
• [6]. Einhorn M., Conte V., Kral C., Fleig J., Comparison of Electrica; Battery Models using a Numerically Optimized Parametrization Method, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, 2011, s. 1-7.
• [7]. Vicron Energy, Gel and AGM Batteries, www.vicronenergy.com, nota aplikacyjna.
• [8]. Rand D. A. J., Woods R., Dell R. M., Batteries for Electric Vehicles, Research Studies Press Ltd., 1998.
• [9]. Moćko W., Kowalewski Z. L., Dynamic Properties of Aluminium Alloys Used in Automotive Industry, Journal of KONES, vol. 19/2, 2012, s. 345-352.
• [10]. Broussely M., Pistoia G., Industrial Applications of Batteries - From Cars to Aerospace and Energy Storage, Elsevier, 2007.
• [11]. Linden D., Reddy T. B., Handbook of batteries, McGraw-Hill, 2002.
• [12]. Barsali S., Ceraolo M.: Dynamical Models Of Lead-Acid Batteries; Implementation Issues, IEEE Transactions On Energy Conversion, vol. 17, 2002, s. 16-23.
• [13]. Chłopek Z., Gis W., Żołtowski A., Bocheńska A., Taubert S., Majerczyk A., Dziołak P., Praca ITS nr 6110/COŚ/2011-2012.
• [14]. Gis W., Żołtowski A., Bocheńska A., Testing of the Electric Vehicle in Driving Cycles, Journal of KONES, vol. 19/4, 2012, s. 207-221.
• [15]. E-One Moli Energy, model IMR 26700A, nota aplikacyjna.
• [16]. Chen M., Rincon-Mora G. A.: Accurate electric al battery model capable of predicting runtime and I-V performance, IEEE Transactions On Energy Conversion, vol. 21, 2002, s. 504-511.