Modellazione termica

Le prestazioni delle batterie dipendono in larga misura dalla temperatura delle loro celle, che è legata alla loro natura chimica e fisica, nonché influenzata da diversi altri fattori, come la resistenza interna e lo scambio di calore.

Per questo, realizzare un modello termico preciso di una batteria richiede un'ottima conoscenza della termofluidodinamica dei componenti del sistema, non solo all'interno della batteria ma anche di tutti i sottosistemi che hanno la funzione di mezzo per il trasferimento del calore.

La figura in basso mostra i risultati di un esperimento svolto durante le attività di test di un propulsore elettrico da corsa con una batteria raffreddata a liquido. Le temperatura delle celle e del refrigerante sono state modellate con un errore massimo di ±1,5°C.

Input del modello:

• calibrazione del modello termico delle celle della batteria;
• velocità del veicolo;
• coppia del motore elettrico;
• sistema di gestione termica (raffreddamento ad aria, pompe di calore o scelto dal cliente).

Il modello è in grado di simulare la temperatura di ogni cella della batteria, mantenendo basso lo sforzo di calcolo e permettendo l'uso del modello anche in applicazioni in tempo reale. Il modello è flessibile e facilmente regolabile, per adattarsi a tutta la gamma di soluzioni di gestione della temperatura.

#Modellazione della tensione

Il nostro obiettivo è fornire modelli compatti che diano risultati precisi.

In questo caso, mostriamo un breve confronto fra la tensione e lo stato di carica simulati della batteria e i dati sperimentali. Il nostro modello è facile da regolare e può essere usato per simulare le prestazioni elettriche di batterie ad alta tensione composte da diversi tipi di celle agli ioni di litio.

Grazie alle varie attività di calibrazione, il modello ci permette di simulare la tensione della batteria con un errore relativo minore dell'1% rispetto ai dati sperimentali e lo stato di carica con un errore assoluto ancora inferiore.

La varietà di applicazioni in cui lo abbiamo impiegato ci consente di verificare l'affidabilità e la precisione delle simulazioni, verificando la bontà dei risultati in architetture con propulsori automobilistici a 800 V e in molti altri ambiti.

Cosa ci distingue dalle soluzioni precedenti:

• precisione e flessibilità;
• emulazione completa dei flussi elettrici e termici;
• possibilità di gestire qualunque tipo di alimentatore sul mercato.