Modelización de batería de vehículo eléctrico empleando Scilab XCos

Abstract

El avance de los vehículos eléctricos es retrasado por los inconvenientes surgidos del sistema de almacenamiento de energía. El desarrollo del componente más crítico más crítico de los subsistemas de los vehículos eléctricos es el principal obstáculo en la electrificación del parque automotor, por lo que es necesario comprender perfectamente el funcionamiento y poder modelizar su comportamiento dinámico, para poder predecir su estado y vinculación con el sistema completo. El desarrollo de un sistema de gestión de la batería (BMS) es clave para el correcto funcionamiento y predicción de los vehículos, siendo un paso previo el completo entendimiento del sistema de baterías. En este caso, se analizará el caso del Volkswagen ID.3, que cuenta con un pack de 8 módulos y 192 celdas de batería. Un modelo de batería preciso en la plataforma de simulación es vital para diseñar un sistema eficiente alimentado por batería. En el proyecto, se desarrolla una batería eléctrica en Scilab Xcos. La estructura del modelo se explica en detalle y se presenta un modelo de batería para una batería de litio, validado con resultados experimentales previos. A partir de la comparación, el modelo desarrollado es capaz de predecir con precisión el estado de la tensión, corriente, estado de carga e influencia de la temperatura. Se inicia del modelo equivalente de doble polarización, que se compone de la tensión de circuito abierto (OCV), resistencia interna (Rs), y dos conexiones de resistencia y capacitor en paralelo para simular la respuesta rápida y lenta. La información de entrada al sistema son la corriente de carga o descarga (I), el estado de carga (SOC), y posteriormente la temperatura. El análisis del circuito equivalente resulta en la creación de un modelo que describe precisamente el funcionamiento y los efectos de las variables clave en una batería de ion Litio de un vehículo eléctrico