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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Tese de final de curso Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Apontamentos digitais – teste1

Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais

Objetivo: Compreensão do modelo hibrido (Kibam+thevenin) ; Reprodução de alguns resultados do artigo ligados à estimação do SOC; Analise critica dos resultados obtidos com a as equações exatas e com as equações aproximadas;

Programas usados: Matlab e Psim

Artigos importantes: A Hybrid Battery Model Capable of Capturing Dynamic Circuit Characteristics and Nonlinear Capacity Effects - Taesic Kim, Student Member, IEEE, andWei Qiao, Member, IEEE

Pasta dos testes: F:\teseV3\simulações\120222_Novas simulações

Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 a)

Reprodução dos testes obtidos na figura 4

Equação aproximada usada no artigo

Estas equações foram colocadas num programa em matlab que simula o teste descrito no artigo para tentar reproduzir os resultados da figura 4;

Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 a)


Resultados obtidos no matlab com recurso às equações aproximadas

Pode-se ver que os resultados obtidos são coerentes com os resultados obtidos no artigo.

Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 b)

Comparação entre os resultados obtidos com a equação exata E os obtidos com as equações aproximadas ;

Equações diferenciais do sistema.

Soluções das equações diferenciais:



Resultados obtidos no matlab com recurso às equações aproximadas;

Existe muitas diferenças! E diferenças perigosas. Será que o programa esta bem feito?

Resultados obtidos no matlab com recurso às equações exatas;


Resultados usando as equações exatas

Tem um valor negativo e

baixo

A recuperação é muito grande,

quando comparado

com o modelo aproximado

Recuperação para as equações aproximadas

A capacidade desce menos

Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 c)

Resultados usando modelo em Psim

O codigo em matlab com recurso às expreções exactas deve estar errado para o momento em que a corrente vai a zero.

Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 d)

Comparação entre os resultados obtidos com o Psim e os resultados obtidos no artigo, apresentados na figura Condições de teste: •0,86Ah; •600 on – 600 off; •Corrente de pico: 1,6A;

Modelo: R= 1,7974e+004 ohms C1=0,9248;

Podemos ver que o resultado obtido no psim é querente com o apresentado no artigo; Podemos ver também que o uso de uma relação c grande como é o caso aqui de c=0,9248 reduz o efeito da utilização das equações aproximadas.


Reprodução dos testes obtidos na figura 4 – Problema resolvido!

Resultados obtidos no matlab com recurso às equações aproximadas;

A carga indisponível parece ser parecida nos dois casos mas a carga disponível sobe mais no descanso no modelo que usa as equações exatas!

Resultados obtidos no matlab com recurso às equações exatas;



O codigo em matlab com recurso às expreções exactas deve estar errado para o momento em que a corrente vai a zero.



Podemos concluir que com o recurso ao nosso modelo em Psim obtemos os mesmo resultados que se obtém usando as equações exatas.

Resultado em matlab Resultado em Psim

Resultado em matlab com o integral da corrente correto


Objetivo: Compreensão do modelo hibrido (Kibam+thevenin) ; Reprodução de alguns resultados do artigo ligados à estimação do SOC; comparação dos resultados do calculo da tensão com mesma Voc(SOC), mas usando parâmetros constantes para as malhas RC e Rserie; Programas usados: Matlab e Psim

Artigos importantes: A Hybrid Battery Model Capable of Capturing Dynamic Circuit Characteristics and Nonlinear Capacity Effects - Taesic Kim, Student Member, IEEE, andWei Qiao, Member, IEEE


Programas usados: Psim

Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.

características da bateria

Vmax (v) 4,1 C(wh) 3,182 Vefectivo (v) 3,7 C (Ah) 0,860

Vmin(v) 3,2

teste corrente periodo duty tempo (s)

constante 1 0,8 0 0 3700

2 1,6 0 0 1700

pulsado 3 0,8 1200 0,5 7250

4 1,6 1200 0,5 3620

Parâmetros dos testes realizados

modelo_R Parametros

testes usados C1 C2 R

1,2

0,031 0,969

122

1 188,34

2 200

Resultados da Heurística

0,8; 188,34

1,6; 200

y = 14,575x + 176,68 R² = 1

186 188 190 192 194 196 198 200 202

0 0,5 1 1,5 2

Resi

sten

cia

(Ω)

Corrente (A)

R(I)

R(i)

Linear (R(i))

Resistência de ligação em função à corrente




Resultados obtidos para o teste 1




Comparação com o artigo (teste 1)




Comparação com o artigo (teste 4 _ calculo do SOC)


Objetivo: Comparação da capacidade estimar o SOC entre o nosso modelo e todos os modelos deste artigo (modelos do tipo matemático e elétrico)

Programas usados: Matlab e Psim

Artigos importantes: An Overview of Generic Battery Models, Ala Al-Haj Hussein, Student Member, IEEE, Issa Batarseh, Fellow, IEEE




características da bateria

Vmax (v) 3,5 C(wh) 3,3 Vefectivo (v) 3,3 C (Ah) 1

Vmin(v) 3,1

modelo_R Parametros

testes usados C1 C2 R

1A 0,1 0,9 1

Resultados da Heurística

Parâmetros dos testes realizados (estimados com recurso à imagens)

teste corrente periodo duty tempo (s)

constante 1 1 0 0 3600

pulsado 2 0,8 1200 0,6 5500




Teste 1 - resultados




Teste 1 – Comparação




A verde esta o calculo do SOC a partir do integral da corrente

Teste 2 - resultados




Teste 1 – Comparação

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