Modellazione di batterie e sviluppo di algoritmi con Simulink

Giorno 1/2

Introduzione alle celle di una batteria

Obiettivo: Definire i termini utilizzati in un componente di una batteria. Realizzare un circuito di carica per simulare la carica CC-CV della cella.

• Definizione dei termini di una batteria (capacità di una cella, C-rate, tensione circuito aperto)
• Modellazione delle caratteristiche di un batteria utilizzando il blocco Battery (table-based)
• Realizzazione di un circuito di carica e scarica con Simscape™

Caratterizzazione delle celle

Obiettivo: Analisi del modello di circuito equivalente di una cella. Esecuzione della caratterizzazione di una data cella.

• Modello del circuito equivalente di un blocco Battery
• Panoramica sulla stima dei parametri
• Esecuzione della caratterizzazione delle celle

Modellazione di batterie

Obiettivo: Collegare celle caratterizzate in una configurazione in serie per creare batterie. Creare un ambiente termico per effettuare la simulazione del livello di sistema multi-dominio

• Creazione di moduli batteria
• Modellazione della degradazione della cella e incongruenze della cella
• Modellazione degli effetti termici della cella con Simscape™
• Aggiunta della caratteristica di thermal fidelity al modulo batteria

Giorno 2/2

Sistema di gestione batterie

Obiettivo: Introduzione al sistema di gestione batterie. Sviluppare uno schema di controllo di supervisione per l’operatività efficiente e sicura della batteria.

• Panoramica del sistema di gestione della batteria
• Requisiti e limiti di progettazione
• Programmazione di logica Stateflow^® per la ricarica di una cella con schema di controllo CC-CV
• Programmazione di logica di controllo di supervisione del sistema di gestione delle batterie con Stateflow^®
• Implementazione di una rete di bilanciamento delle celle passive utilizzando Simscape™ e Stateflow®
  
• Creazione di scenari di test per il sistema di gestione delle batterie con Simulink Test™

Stima dello stato della carica

Obiettivo: Stimare lo stato della carica (SoC) di una cella.

• Stima dello stato della carica della cella con conteggio di Coulomb
• Stima dello stato della carica della cella con filtro di Kalman esteso

Monitoraggio dei malfunzionamenti e calcolo del limite corrente

Obiettivo: Calcolare i limiti correnti di ricarica e scarica della batteria che soddisfano i limiti di progettazione e rilevano i malfunzionamenti durante l’operatività della batteria.

• Rilevazione di malfunzionamenti da sovratensione/sovracorrente, cortocircuito, sottotensione/sottocorrente durante l’operatività della batteria
• Calcolo dei limiti correnti per l’applicazione host
• Simulazione a loop chiuso di batterie con sistema di gestione delle batterie