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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
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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
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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;
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Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 a)
Reprodução dos testes obtidos na figura 4
Resultados obtidos no matlab com recurso às equações aproximadas
Pode-se ver que os resultados obtidos são coerentes com os resultados obtidos no artigo.
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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:
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Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 b)
Reprodução dos testes obtidos na figura 4
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;
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Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 b)
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
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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.
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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.
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Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 b)
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;
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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.
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Data: 17-09-2012 TITULO : teste1 Apontamentos digitais Teste 1 c)
Resultados usando modelo em Psim
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
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Resultado em matlab com o integral da corrente correto
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
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
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
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
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Resultados obtidos para o teste 1
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Comparação com o artigo (teste 1)
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Resultados obtidos para o teste 2
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Comparação com o artigo (teste 2)
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Resultados obtidos para o teste 3
![Page 21: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/21.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Comparação com o artigo (teste 3)
![Page 22: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/22.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Resultados obtidos para o teste 4
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Comparação com o artigo (teste 4)
![Page 24: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/24.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Comparação com o artigo (teste 4 _ calculo do SOC)
![Page 25: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/25.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
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
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
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
![Page 27: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/27.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Teste 1 - resultados
![Page 28: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/28.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Teste 1 – Comparação
![Page 29: Tese de final de curso - Faculdade de Engenharia da ...paginas.fe.up.pt/.../09/...RESULTADOS_teste1_2_3_4.pdf · TITULO : teste1 . Data: 17-09-2012 . Apontamentos digitais . Teste](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042408/5f2451a79947e34d2c32de46/html5/thumbnails/29.jpg)
Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
A verde esta o calculo do SOC a partir do integral da corrente
Teste 2 - resultados
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Data: 28-01-2013 TITULO : teste2 Apontamentos digitais
Programas usados: Psim
Objetivo: simular o soc e a tensão de saída.
Teste 1 – Comparação