Μοντελοποίηση Μπαταριών σε Εφαρμογές Ηλεκτροκίνησης

Μοντελοποίηση Μπαταριών σε Εφαρμογές Ηλεκτροκίνησης

Μούρκα, Γεωργία; Mourka, Georgia

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των μπαταριών που χρησιμοποιούνται στην περίπτωση της ηλεκτροκίνησης με έμφαση στα σύγχρονα μοντέλα. Ένας τρόπος για να βελτιωθεί η ποιότητα του αέρα στις αστικές περιοχές είναι να αντικατασταθούν τα συμβατικά αυτοκίνητα με κινητήρες HEVs που λειτουργούν με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Οι μπαταρίες είναι ένα ουσιώδες συστατικό των HEVs και χρήζουν ιδιαίτερης εξέτασης. Από τις διαθέσιμες εφαρμογές κυρίαρχο ρολό διαδραματίζουν οι Li-On μπαταρίες, αφού η χρήση τους είναι έντονα διαδεδομένη σε εφαρμογές αυτοκίνησης. Για την καλύτερη θεώρηση της εξέτασης του αντικείμενου προτείνεται η πλήρης μοντελοποίηση της λειτουργίας των μπαταριών τύπου Li-On για εφαρμογές ηλεκτροκίνησης με την χρήση του προγραμματιστικού εργαλείου Matlab. Η διερεύνηση δύναται να αφόρα είτε την χρήση του Simulink εργαλείου είτε την εφαρμογή εμπειρικών μοντέλων διαθέσιμων στην βιβλιογραφία. Σε κάθε περίπτωση, ο βασικός στόχος είναι η μελέτη της επίδρασης διαφορετικών κύκλων κίνησης των ηλεκτρικών οχημάτων στην λειτουργία των μπαταριών. Για τον λόγο αυτό εξετάζεται αναλυτικά τόσο η διαδικασία της φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων όσο και η διαδικασία της εκφόρτισης.

The purpose of this thesis is the study of batteries used in the case of electrification with emphasis on contemporary models. One way to improve the air quality in urban areas is to replace conventional cars with ones that powered as HEVs operating with rechargeable batteries. Batteries are an essential component of HEVs and deserve special analysis. From the available applications the Li-on batteries are dominant since their use is highly prevalent in automotive applications. For a better view of the object examination is proposed to completely model the operation of battery type Li-on for electrification applications using the programming tools Matlab. The examination may be conducted using the Simulink tool, or the application of empirical models available in the literature. In any case, the main objective is to study the effect of different motion cycles of electric vehicle batteries to function. For this reason discussed in detail both the process of charging electric vehicles and the burning of the discharge.