تئوری برای رابط بسته باتری

View Categories

تئوری برای رابط بسته باتری

4 min read

تئوری برای رابط بسته باتری
برای مدل های باتری The Battery Pack Interface ، به تئوری برای رابط باتری توده ای مراجعه کنید . مدل‌های باتری مجزا برای هر مجموعه مجزا از دامنه‌ها در انتخاب باتری رابط ایجاد می‌شوند. به همه متغیرها پسوند اضافی i داده می‌شود ، که در آن شاخص i از 1 تا N متغیر است ، که در آن N تعداد مجموعه‌های منفصل در انتخاب است.
در هادی های جریان، پتانسیل الکتریکی در فاز الکترود s (واحد SI: V) برای استفاده از تعادل بار بر اساس قانون اهم حل می شود.
چگالی جریان، s (واحد SI: A/m 2 )، به صورت تعریف می شود
که در آن σ رسانایی الکتریکی است معادله تعادل شارژ به صورت بیان شده است
عبارت منبع گرمایش ژول h (واحد SI: W/m 3 ) به صورت تعریف می شود
مدل‌های باتری، که به‌عنوان معادلات 0D جهانی فرمول‌بندی می‌شوند، به‌طور جداگانه برای هر باتری i به s در کلکتور جریان روی کانکتورهای منفی و مثبت (به ترتیب δΩ neg ، و δΩ pos ،i ) کوپل می‌شوند .
کوپلینگ با تعریف دو درجه آزادی پتانسیل الکتریکی سراسری s، neg، i ، s ، pos،i ، و یک درجه آزادی برای جریان باتری app,i (واحد SI: A) و سپس حل می شود. مجموعه معادلات زیر در کانکتورهای منفی و مثبت، به ترتیب،
علاوه بر این،
برای همه گره های فرعی گره باتری ها، به جز گره فرعی رویداد حرارتی، به تئوری رابط باتری توده ای مراجعه کنید . زیرگره Thermal Event در زیر توضیح داده شده است.
همه زیرگره‌های شرط مرزی گره رساناهای جریان مشابه مواردی هستند که برای واسط‌های توزیع جریان توصیف شده‌اند. گره‌های مرزی را ببینید که در گره‌های مشترک برای رابط‌های باتری توضیح داده شده است .
رویداد حرارتی
گره Thermal Event را می توان برای تعریف یک منبع حرارتی مبتنی بر رویداد استفاده کرد. علاوه بر این، این رویداد همچنین ممکن است باعث ایجاد تغییراتی در مازاد پتانسیل اهمی (مقاومت داخلی) سلول‌های باتری و/یا اتصال کوتاه سلولی شود.
مشابه سایر گره‌ها در رابط بسته باتری، رویدادهای جداگانه، منابع گرما و متغیرهای وضعیت مرتبط برای هر سلول باتری (مجموعه‌ای از دامنه‌های متمایز) در انتخاب گره رویداد حرارتی ایجاد می‌شوند.
برای کنترل منبع گرمایی آزاد شده توسط رویداد حرارتی، از متغیر حالت زمان رویداد te (واحد SI: s) استفاده می شود. مقدار اولیه متغیر زمان رویداد بر روی inf تنظیم شده است . رویداد حرارتی توسط یک شرط رویداد ایجاد می‌شود، که می‌تواند زمانی باشد که حداکثر یا میانگین دمای سلول از حداکثر یا میانگین دمای ماشه مربوطه فراتر رود، یا اگر زمان شبیه‌سازی‌شده از زمان صریح مشخص شده بیشتر شود. هنگامی که رویداد راه‌اندازی می‌شود، متغیر زمان رویداد te بر روی زمان فعلی t تنظیم می شود ، در مورد شرایط رویداد دمای حداکثر یا متوسط. در مورد شرایط رویداد زمان صریح، متغیر زمان رویداد teبر روی زمان مشخص شده exp تنظیم شده است . رویداد فقط یک بار در هر سلول باتری فعال می شود.
پس از شروع رویداد، منبع حرارتی رویداد حرارتی Qh ,te (واحد SI: W) به مجموع کل منابع گرمایی برای سلول باتری اضافه می شود. منبع گرما باید به عنوان تابعی از زمان سپری شده پس از شروع رویداد بیان شود. علاوه بر این، منابع گرمایی به دلیل اضافه پتانسیل اهمی و اتصال کوتاه نیز به طور مناسب گنجانده شده است.
تعریف دما و پارامترهای باتری وابسته به SOC
تمام پارامترهای باتری در رابط بسته باتری، به عنوان مثال در زیرگره‌های تلفات ولتاژ ، پتانسیل تعادل سلولی و رویداد حرارتی تعریف شده‌اند ، باید با استفاده از مقادیر کلی (غیر تفکیک‌شده مکانی) تعریف شوند. با استفاده از متغیرهای bp.T_cell و bp.SOC (بدون پسوند) می‌توان وابستگی‌های پارامترهای فردی، (یعنی در هر سلول باتری) به دما و SOC را تعریف کرد . در عبارات پارامتر، این متغیرها به صورت داخلی با متغیرهای جهانی متناظر، اما به صورت جداگانه تعریف شده bp.T_cell_ X و bp.SOC_ X جایگزین می شوند ، که در آن پسوند X است.نشان‌دهنده شماره سلول است که از 1 تا تعداد دامنه‌های مجزا را شامل می‌شود.
توجه داشته باشید که bp.T_cell_ X به عنوان میانگین هر سلول بیان دما در مدل ورودی گره تلفات ولتاژ برای هر سلول شماره X تعریف می شود . اگر اضافه پتانسیل غلظت Include با استفاده از انتشار ذرات فعال باشد ، bp.SOC به جای SOC محلی در ذره تعمیم یافته در بیان پارامتر زمان ثابت انتشار ، و میانگین SOC در ذره برای همه پارامترهای دیگر جایگزین می شود.