Cell modelling for state-of-charge and state-of-health estimation
La correcta modelització de bateries és clau per a una gestió eficaç de l’energia, ja que té un paperfonamental tant en l’allargament de la durada de la bateria com en la garantia de la seva seguretat operativa. Dins del camp de la tecnologia de cel·les de bateries de ions de liti (Li-ion), l’estima...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/397834 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/397834 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Automobiles -- Batteries -- Energy consumption -- Mathematical models Lithium ion batteries -- Energy consumption -- Testing Product life cycle Automòbils -- Bateries -- Consum d'energia -- Models matemàtics Bateries d'ió liti -- Consum d'energia -- Proves Cicle de vida del producte Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Tecnologia energètica::Emmagatzematge i transport de l'energia |
| Sumario: | La correcta modelització de bateries és clau per a una gestió eficaç de l’energia, ja que té un paperfonamental tant en l’allargament de la durada de la bateria com en la garantia de la seva seguretat operativa. Dins del camp de la tecnologia de cel·les de bateries de ions de liti (Li-ion), l’estimació precisa de l’estat de càrrega (SOC) i l’estat de salut (SOH) és fonamental per aconseguir un rendiment òptim. Mitjançant la navegació per aquestes tècniques, es pretén aclarir els reptes, oportunitats i avenços en el camp de la modelització de bateries de ions de liti. El marc de modelització proposat s’ha validat utilitzant dades experimentals obtingudes de cel·les cilíndriques de Li-NMC (Lithium Nickel, Manganès, Cobalt Oxide). Es van dur a terme diversos procediments de prova en diferents condicions per caracteritzar el seu rendiment. L’anàlisi d’aquestes proves també és un aspecte important d’aquesta tesi, ja que explica el comportament de les cel·les Li-NMC i proporciona informació sobre les seves característiques de rendiment en diversos escenaris. Basant-se en la bibliografia previa, aquesta tesi de màster revisa els fonaments de les cel·les secundàries, amb un enfocament particular en les cel·les de bateries Li-NMC. Dins de l’estructura de cel·les es discuteixen diversos elements, oferint una comprensió detallada de les seves propietats i les seves funcions. A més, aquesta tesi aborda els mecanismes d’envelliment, examinant factors com l’envelliment del calendari i l’envelliment del cicle. A més a més, proporciona una visió general de diferents enfocaments de modelització de cel·les de bateries, que cobreixen models de circuits equivalents (ECM), models electroquímics i models basats en dades. La selecció dels models i tècniques s’ha basat en els recursos disponibles i s’alineen amb l’objectiu de proporcionar solucions fermes per a la correcta modelització de les bateries. En aquest context, s’han desenvolupat dos ECM diferents. Un es basa principalment en el perfil de càrrega dinàmica, que permet el monitoratge en línia, mentre que l’altre es basa en l’espectroscòpia d’impedància electroquímica (EIS), un mètode fora de línia. A més, es realitza una anàlisi diferencial, que estableix una relació entre el rendiment durant una prova de càrrega i els mecanismes d’envelliment |
|---|