Digitální dvojče Li-Ion akumulátoru

Abstract

Cílem této práce je objasnit pojem digitální dvojče a jeho přínos v oblasti bateriových úložišť. Prezentován je způsob měření akumulátoru, jenž se nazývá hybridní pulzní charakterizace výkonu (HPPC). Text pokračuje zpracováním dat a jak prostřednictvím fitování v softwaru Ansys Twin Builder vytvořit náhradní obvod baterie (ECM). Dále je vytvořen redukovaný model tepla (LTI ROM) pomocí softwaru Ansys Fluent. Kombinací obou modelů je vytvořeno digitální dvojče, které je validováno a verifikováno fyzicky naměřenými hodnotami užitím testovacího profilu. Práci uzavírá predikce stárnutí lithium-iontového akumulátoru.

This paper aims to describe the concept of a digital twin and its significance in the field of battery storage. First, a battery measurement method called hybrid pulse power characterization (HPPC) is presented. Secondly, there is an explanation of data processing and how to create a battery equivalent circuit (ECM) using a fitting method in Ansys Twin Builder. Thirdly, a reduced thermal model (LTI ROM) is created using Ansys Fluent. By combining both models, a digital twin is created. It is verified and validated by experimental measurements using a testing profile. Finally, the prediction of lithium-ion battery ageing is presented.