کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7727410 1497906 2016 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A novel phenomenological multi-physics model of Li-ion battery cells
ترجمه فارسی عنوان
مدل جدید پدیده شناسی چند فیزیک سلول های باتری لیتیوم یون
ترجمه چکیده
مدل جدید پدیده شناسی چند فیزیک سلول باتری لیتیوم یون برای اهداف برآورد کنترل و حالت طراحی شده است. این مدل می تواند رفتارهای الکتریکی، حرارتی و مکانیکی سلول های باتری را در شرایط محدود، مانند شرایط بسته باتری، ضبط کند. به طور خاص، مدل پیشنهادی، درجه حرارت هسته و سطح و نیروی واکنش را از تغییر حجم سلول های باتری به علت تورم ناشی از الکتروشیمیایی و حرارت ایجاد می کند. علاوه بر این، مدل تاثیر تغییرات در پیش بارگذاری و دمای محیط را در نیروی با توجه به شرایط محیطی شدید مواجه می سازد. اعتبار سنجی تجربی شدید نشان می دهد که مدل چند فیزیک پیشنهاد شده به طور دقیق دمای زمین و نیروی واکنش را برای یک محدوده عملیاتی پیش از بارگیری و دمای محیط پیش بینی می کند. این مدل با وفاداری بالا می تواند برای ارزیابی دقیق تر و دقیق تر شارژ با توجه به رفتار دینامیکی پیچیده سلول باتری مفید باشد. علاوه بر این، سادگی ذاتی اندازه گیری های مکانیکی مزایای متفاوتی را برای بهبود استراتژی های قدرت و مدیریت حرارتی موجود برای مدیریت باتری ارائه می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی
A novel phenomenological multi-physics model of Lithium-ion battery cells is developed for control and state estimation purposes. The model can capture electrical, thermal, and mechanical behaviors of battery cells under constrained conditions, e.g., battery pack conditions. Specifically, the proposed model predicts the core and surface temperatures and reaction force induced from the volume change of battery cells because of electrochemically- and thermally-induced swelling. Moreover, the model incorporates the influences of changes in preload and ambient temperature on the force considering severe environmental conditions electrified vehicles face. Intensive experimental validation demonstrates that the proposed multi-physics model accurately predicts the surface temperature and reaction force for a wide operational range of preload and ambient temperature. This high fidelity model can be useful for more accurate and robust state of charge estimation considering the complex dynamic behaviors of the battery cell. Furthermore, the inherent simplicity of the mechanical measurements offers distinct advantages to improve the existing power and thermal management strategies for battery management.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Power Sources - Volume 326, 15 September 2016, Pages 447-458
نویسندگان
, , , , , ,