رابط باتری توده ای (lb) ( 
) که در شاخه Electrochemistry>Battery Interfaces ( ) یافت می شود، یک رویکرد ساده (در مقایسه با باتری لیتیوم یونی یا رابط باتری تک ذره ای) برای مدل سازی باتری ارائه می دهد.
) که در شاخه Electrochemistry>Battery Interfaces
( ) یافت می شود، یک رویکرد ساده (در مقایسه با باتری لیتیوم یونی یا رابط باتری تک ذره ای) برای مدل سازی باتری ارائه می دهد.رابط Lumped Battery به جای تمایز بین فرآیندهای مختلف در الکترودهای منفی و مثبت و الکترولیت، از مجموعه کوچکی از پارامترهای یکپارچه برای اضافه کردن سهم برای مجموع تمام تلفات ولتاژ در باتری، که از مقاومت‌های اهمی ناشی می‌شود، استفاده می‌کند. (به صورت اختیاری) فرآیندهای انتقال و/یا انتشار بار. کاربرد روش توده ای به پارامترهای مختلف باتری داخلی مانند ترکیب مواد الکترود و الکترولیت، تخلخل ها و ضخامت لایه، و شیمی الکترود-الکترولیت در رابطه با بار فعلی بستگی دارد.
با توجه به مجموعه محدودی از پارامترهای مورد نیاز، رابط زمانی مناسب است که اطلاعات کمی در مورد ساختار داخلی یا شیمی باتری در دسترس باشد. منابع حرارتی به طور خودکار توسط رابط فیزیک محاسبه می شوند و می توانند همراه با رابط انتقال حرارت برای شبیه سازی حرارتی استفاده شوند.
رابط باتری توده ای بر اساس مجموعه ای از معادلات مشابه با رابط باتری تک ذره ای است ، با ساده سازی های اضافی بر اساس این فرض که پتانسیل های فعال سازی و غلظت را می توان تنها به یک الکترود نسبت داد.
رابط حالت شارژ باتری را به عنوان یک متغیر وابسته حل می کند. اگر مازاد پتانسیل غلظت در مدل گنجانده شود و بر اساس انتشار در یک ذره ایده آل محاسبه شود، متغیر حالت بار در یک بعد اضافی حل می شود، که نشان دهنده یک ذره الکترود تعمیم یافته (یا لایه انتشار الکترولیت) است که در آن پتانسیل بیش از حد غلظت به دلیل وجود دارد. انتقال جرم محدود یک گونه واکنش دهنده به سطح مشترک الکترود-الکترولیت، جایی که واکنش انتقال بار انجام می شود.
مدل یکپارچه یا در یک نسخه جهانی حل می شود ، جایی که متغیر وابسته soc و بعد اضافی انتشار به صورت سراسری تعریف می شوند، یا در یک نسخه محلی (موجود در 1D، 2D و 3D)، که در آن متغیرها به صورت محلی در همان حل می شوند. بعد فضا به عنوان رابط فیزیک. نسخه محلی، که بار محاسباتی بسیار بالاتری را ارائه می‌کند، برای مدل‌سازی سلول‌های ناهمگن که در آن تفاوت‌های محلی در پارامترهای مدل (مانند مقاومت‌های وابسته به دما) باعث ایجاد تفاوت‌های موضعی در چگالی جریان سلول باتری می‌شود، مناسب است. یک مثال می تواند شروع سرد یک بسته باتری باشد، که در آن جریان های محلی باعث گرمایش موضعی با بازخورد مثبت می شوند زمانی که افزایش دما رسانایی الکترولیت محلی را افزایش می دهد.
مدل محلی شامل متغیرهای سراسری و محلی است. تبدیل بین متغیرهای محلی و جهانی با ادغام در کل حجم سلول انجام می شود.
 |
|
 | تخمین پارامتر یک مدل باتری توده ای وابسته به زمان : مسیر کتابخانه برنامه Battery_Design_Module/Batteries,_Lithium-ion/li_battery_1d |
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش فرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) lb است
انتخاب دامنه
این بخش به صورت یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی موجود است. انتخاب دامنه رابط برای محاسبه حجم باتری استفاده می شود.
حالت کاربری
از تنظیمات حالت عملیات برای تعیین بار باتری استفاده کنید .
Galvanostatic به شما امکان می دهد جریان اعمال شده (A) را مشخص کنید. این می تواند برای تعیین بار جریان باتری استفاده شود. (این عبارت ممکن است با استفاده از کاراکتر t برای زمان وابسته به زمان باشد.). حالت چرخه شارژ-دشارژ به شما امکان می دهد تنظیماتی را که برای اعمال یک چرخه شارژ-تخلیه لازم است، از جمله جریان ثابت، ولتاژ ثابت و دوره های استراحت مشخص کنید. پتانسیواستاتیک امکان تعیین ولتاژ اعمال شده (V) و پاور امکان تعیین توان اعمال شده (W) را فراهم می کند. منبع ولتاژ مدار به شما امکان می دهد به رابط مدارهای الکتریکی متصل شوید.
تنظیمات باتری
ظرفیت باتری اولیه ( C) ظرفیت باتری را مشخص می کند.
وضعیت شارژ سلول اولیه ( 1) وضعیت شارژ باتری را هنگام شروع شبیه سازی مشخص می کند.
از تنظیمات Model (موجود در 1D، 2D و 3D) برای جابجایی بین تعریف جهانی یا محلی متغیرهای وابسته مدل استفاده کنید . تفاوت بین مدل جهانی و محلی در بالا توضیح داده شده است.
اغتشاش هارمونیک
برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید .
) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید .از دامنه اغتشاش (A) برای تعیین اغتشاش در جریان باتری اعمال شده استفاده کنید . این بخش فقط برای مطالعات حوزه فرکانس، اغتشاش با استفاده از حالت عملیات Galvanostatic قابل استفاده است .
حجم باتری
یک متغیر حجم باتری برای محاسبه متغیر منبع گرمای باتری ( lb.Qh ، واحد SI: W/m 3 ) از مدل یکپارچه استفاده می‌شود. منبع حرارت معمولاً ممکن است برای شبیه سازی حرارتی در ترکیب با رابط انتقال حرارت استفاده شود.
تنظیم حجم باتری (m 3 ) در 0D موجود است.
در 1 بعدی، طول دامنه انتخاب شده در ترکیب با سطح مقطع برای محاسبه حجم استفاده می شود.
در حالت دوبعدی، ناحیه دامنه انتخاب شده در ترکیب با ضخامت خارج از صفحه برای محاسبه حجم استفاده می شود.
در حالت سه بعدی، حجم باتری برابر با حجم دامنه انتخابی است.
تنظیمات پیشرفته
برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید .
) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید .در این بخش می توانید تیک گزینه Exclude heat source variable from Jacobian را تنظیم کنید . چک باکس به صورت پیش فرض در سه بعدی انتخاب می شود و در سایر ابعاد فضا به طور پیش فرض انتخاب نمی شود. توجه داشته باشید که این چک باکس فقط هنگام اتصال به رابط های انتقال حرارت مرتبط است. حذف منبع گرما از ژاکوبین ممکن است زمان محاسبه را کاهش دهد.
