МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ АКУМУЛЯТОРІВ ДЛЯ ЕЛЕКТРОТРАНСПОРТУ. ЧАСТИНА I: КОРОТКИЙ АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ АКУМУЛЯТОРІВ ДЛЯ ЕЛЕКТРОТРАНСПОРТУ. ЧАСТИНА I: КОРОТКИЙ АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
Д. С. Пушніцин, Є. О. Ніконенко, С. М. Пересада
Вступ. Розвиток електричних транспортних засобів обумовлює потребу в моделях, що достатньо точно відображають характер процесів, які виникають в акумуляторних батареях (АКБ) при роботі електропривода, оскільки саме АКБ є основним джерелом енергії в автономному наземному електротранспорті [1]. Моделювання АКБ є складною задачею через електрохімічну природу процесів, що протікають всередині них. На характер цих процесів впливає низка факторів, такі як: температура, значення і напрямок струму, відпрацьований ресурс тощо. Врахування всіх можливих факторів сильно збільшує необхідну обчислювальну потужність керуючого пристрою [2]. Однією з головних характеристик АКБ є його ефективна ємність QEN. Фактично, вона визначає максимальну доступну кількість енергії, яку АКБ може віддати без суттєвої деградації (перерозряду). З фізичної точки зору, ефективна ємність відповідає заряду, збереженому в АКБ за визначених зовнішніх умов (наприклад, температура, вік, кількість циклів перезаряду і т.п.). Для ефективного використання ресурсів АКБ необхідно, окрім визначення ефективної ємності, відслідковувати в реальному часі зміну доступного заряду. Для цього вводиться поняття стан заряду (State of Charge, SOC), що вимірюється у відсотках від ефективної ємності. Складність полягає в тому, що як стан заряду, так і ефективна ємність, є невимірюваними змінними, з чого витікає необхідність використання алгоритмів оцінювання обох цих параметрів для якісної роботи систем керування АКБ (Battery Management System, BMS). Адекватне відображення динамічної поведінки змінних АКБ, зокрема SOC, в різних режимах роботи є на сьогодні дуже важливою задачею електротехніки та електрохімії. Причому найбільш гострим є компроміс між точністю опису процесів і складністю обчислень. Метою даної роботи є аналіз існуючих моделей і обґрунтування вибору моделі АКБ для використання автономних в електричних транспортних засобах.
