Modelling Ni-mH battery using Cauer and Foster structures

Kuhn, Estelle; Forgez, Christophe; Lagonotte, Patrick; Friedrich, Guy

doi:10.1016/j.jpowsour.2005.10.018

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“…Altogether, a well-chosen single time constant circuit is appropriate for a broad scope HEV battery aging study. Consequently, it is possible to limit the number of parameters characterizing the diffusion behaviour [13]. The parameters of each of the "n" serial RC circuits representing the diffusion can also be derived from an initial set of parameters and "n".…”

Section: Battery Electrochemical Modelmentioning

confidence: 99%

Experimental Assessment of Battery Cycle Life Within the SIMSTOCK Research Program

Gyan

Aubret²,

Hafsaoui³

et al. 2013

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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Re´sume´-É valuation expe´rimentale de la dure´e de vie de la batterie dans le programme de recherche SIMSTOCK -La stabilite´dans le temps des performances des syste`mes embarque´s de stockage d'e´nergie (Energy Storage Systems, ESS) est un enjeu majeur pour une diffusion massive et le succe`s des ve´hicules e´lectrifie´s, hybrides et e´lectriques. L'affaiblissement de la capacite´et l'augmentation de la re´sistance interne due au vieillissement affecteront directement l'autonomie du ve´hicule et ses performances. Par conse´quent, la pre´vision du vieillissement des ESS reste un domaine important de recherche. Atteindre cet objectif implique des recherches fondamentales sur les mate´riaux, l'expe´rimentation, la simulation et la conception. Ce papier de´crit les principaux re´sultats du programme de recherche collaboratif SIMSTOCK qui s'est de´roule´pendant 3,5 anne´es avec un budget de 4,2 M € et qui s'est termine´a`l'automne 2011. Ce programme a implique´15 partenaires parmi lesquels, des laboratoires de recherche, des fabricants d'ESS, des fournisseurs de composants de ve´hicules et des constructeurs automobiles et il a be´ne´ficie´du soutien de l'ADEME. Cet article se concentre principalement sur la mode´lisation et la simulation d'une cellule lithium-ion haute puissance teste´e dans ce programme. En premier lieu, est de´crit l'e´laboration d'un mode`le nume´rique de circuit e´lectrique e´quivalent de la batterie, associe´a`un outil de calibration et a`sa validation expe´rimentale. En second, sont pre´sente´es la construction d'un plan d'expe´riences, son utilisation et sa validation, pour la de´finition des expressions mathe´matiques repre´sentant les e´volutions des parame`tres du mode`le de batterie en fonction du vieillissement de la batterie. Ensuite le papier de´taille la me´thode mathe´matique cre´e´e dans le but de prendre en compte le cycle et les effets calendaires sur les caracte´ristiques de la batterie lors des expe´riences sur bancs. Enfin, le mode`le de batterie est inte´gre´dans un mode`le complet du ve´hicule hybride dans la plateforme de simulation Imagine Lab AMESim, afin de de´terminer, avec des conditions de conduite re´alistes, l'impact du vieillissement de la batterie sur la performance du ve´hicule et la consommation de carburant.Abstract -Experimental Assessment of Battery Cycle Life Within the SIMSTOCK Research Program -The steadiness over time, of on-board Energy Storage Systems (ESS) performances is a major issue for a successful and massive diffusion of electrified, hybrid and electric vehicles.

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Section: Battery Electrochemical Modelmentioning

confidence: 99%

Experimental Assessment of Battery Cycle Life Within the SIMSTOCK Research Program

Gyan

Aubret²,

Hafsaoui³

et al. 2013

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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“…Many battery models were developed over past years [32,33]. A Thevenin equivalent mathematical battery model was developed by [34].…”

Section: E) Battery Storage Modelmentioning

confidence: 99%

Modeling and Simulation of a DG-Integrated Intelligent Microgrid

Rahman¹,

Pipattanasomporn²

2010

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The public reporting burden for this collection of information is estimated to average 1 hour per response, including the time for reviewing instructions, searching existing data sources, gathering and maintaining the data needed, and completing and reviewing the collection of information. Send comments regarding this burden estimate or any other aspect of this collection of information, including suggestions for reducing the burden, to the Department of Defense, Executive Services and Communications Directorate (0704-0188). Respondents should be aware that notwithstanding any other provision of law, no person shall be subject to any penalty for failing to comply with a collection of information if it does not display a currently valid OMB control number.

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“…1). In many studies, the diffusive impedance is represented by a Warburg impedance which expression, in frequency domain, is: [14,17]. However, in our model, we used a simplified expression of the Warburg impedance obtained with a constant phase element CPE 3 .…”

Section: Full Model For Identificationmentioning

confidence: 99%

“…Simulation in temporal mode necessitates finding an equivalent circuit of CPE. Several authors proposed to use a mathematical series of R//C circuits as an equivalent of the diffusive Warburg impedance [14,17]. Based on the same principle, a CPE could be approximated by a fractional impedance in a limited frequency band [4,18].…”

Section: Modelling the Constant Phase Element Cpementioning

confidence: 99%

Frequency and Temporal Identification of a Li-ion Polymer Battery Model Using Fractional Impedance

Montaru

Pélissier

2009

Oil & Gas Science and Technology

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Résumé -Identification fréquentielle et temporelle d'un modèle de batterie Li-polymère utilisant une impédance fractionnaire -La modélisation des batteries lithium de fortes puissances est un moyen performant de dimensionner le pack de batterie des véhicules hybrides. De plus, cet outil peut être utilisé pour évaluer précisément les caractéristiques d'une batterie à chaque étape de sa vie. Jusqu'à maintenant, les structures de modèles diffèrent selon l'utilisation du modèle et les limitations de la simulation. Il apparaît au travers des mesures de spectroscopie d'impédance que le modèle doit comprendre une impédance d'ordre non entier. Or, ce type d'impédance ne peut pas être simulé par les logiciels dédiés aux véhicules hybrides et nécessite donc une approximation. Par ailleurs, les mesures d'impédance sont réalisées à faibles courants par rapport aux intensités observées en usage normal, ce qui peut induire des erreurs de modélisation dans le cas où l'impédance varie avec le courant. Ce papier présente un modèle qui utilise une impédance d'ordre non entier de gamme de fréquence bornée et qui prend en compte le phénomène de non linéarité. Les paramètres sont identifiés partiellement par spectroscopie d'impédance pour la partie haute fréquence et par chronopotentiométrie pour la partie basse fréquence dans une large gamme d'intensité. Le modèle est validé avec des échelons de courant de fortes intensités et un profil de courant simulé sur un logiciel de simulation de véhicule hybride. L'hypothèse de non linéarité est vérifiée. Abstract -Frequency and Temporal Identification of a Li-ion Polymer Battery Model Using Fractional Impedance -The modelling of high power Lithium batteries may work as a powerful tool in

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Modelling Ni-mH battery using Cauer and Foster structures

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Experimental Assessment of Battery Cycle Life Within the SIMSTOCK Research Program

Experimental Assessment of Battery Cycle Life Within the SIMSTOCK Research Program

Modeling and Simulation of a DG-Integrated Intelligent Microgrid

Frequency and Temporal Identification of a Li-ion Polymer Battery Model Using Fractional Impedance

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