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Batería de ácido-plomo

Abrir modelo

En este ejemplo se muestra cómo crear un modelo de celda de una batería de ácido-plomo utilizando el lenguaje de Simscape™ para implementar las ecuaciones no lineales de los componentes de un circuito equivalente. Es más fácil comprender la conexión entre los componentes del modelo y las ecuaciones físicas de definición de este modo, que modelándolo completamente en Simulink®. Para las ecuaciones de definición y su validación, consulte Jackey, R. "A Simple, Effective Lead-Acid Battery Modeling Process for Electrical System Component Selection", SAE World Congress & Exhibition, abril de 2007, ref. 2007-01-0778.

En esta simulación, la batería se descarga inicialmente a una corriente constante de 10 A. Luego, la batería se recarga a una corriente constante de 10 A hasta el estado inicial de carga. Después, la batería se descarga y se vuelve a recargar. Para crear un modelo de la temperatura de la batería se utiliza un modelo térmico sencillo. Se presupone que la refrigeración se produce principalmente por convección y que el calor procede principalmente de una resistencia interna de la batería, R2. Se puede crear un modelo de una batería estándar de ácido-plomo de 12 V conectando varias copias del bloque de la celda de batería de 2 V en serie.

Este modelo se construye usando la biblioteca de ejemplo de Simscape LeadAcidBattery_lib. La biblioteca ya está creada y se encuentra en su ruta para que sea fácilmente ejecutable. Sin embargo, se recomienda copiar los archivos de fuente en un directorio nuevo, en el que cuente con acceso de escritura, y añadir ese directorio a su ruta de MATLAB®. Esto permitirá realizar cambios y reconstruir la biblioteca. Los archivos de fuente para la biblioteca de ejemplo se encuentran en el siguiente directorio de paquete: matlabroot/toolbox/physmod/simscape/supporting_files/example_libraries/+LeadAcidBattery, donde matlabroot es el directorio raíz de MATLAB de su equipo, como el que se devuelve cuando se introduce matlabroot en la ventana de comandos de MATLAB.

Modelo

Battery Cell Subsystem

Battery Thermal Model Subsystem

Resultados de simulación a partir de scopes

Resultados de simulación a partir del registro de Simscape

La siguiente figura de MATLAB muestra la corriente y el estado de carga de una batería. También puede ver los datos en Results Explorer de Simscape y en Simulation Data Inspector.