مدل سازی و بهینه سازی عملکرد باتری لیتیومی NMC در هواپیماهای الکتریکی سبک با تمرکز بر مدیریت انرژی و تلفات حرارتی

در این مقاله عملکرد باتری لیتیوم یونی هواپیمای الکتریکی Pipistrel Alpha Electro در طول یک ماموریت پروازی مدل سازی و تحلیل شده است. مدل عددی توسعه یافته شامل محاسبه وضعیت شارژ (SOC)، انرژی (SOE)، افت ولتاژ و تغییرات دمایی در سه مرحله پرواز که شامل تیک آف، کروز و فرود است. نتایج نشان داد که مصرف شارژ باتری حدود ۴۵/۹ آمپرساعت و انرژی مصرفی ۲۶/۳ کیلووات ساعت بوده و دمای باتری در محدوده ایمن باقی مانده است. در ادامه با بهینه سازی جریان مصرفی در ده نقطه کنترلی مصرف انرژی به ۳۱۳/۳ کیلووات ساعت و شارژ مصرفی به ۳۵۶/۹ آمپر ساعت کاهش یافت همچنین نوسانات جریان از ۱۳ آمپر به ۵ آمپر محدود شد که موجب کاهش تلفات و افزایش پایداری حرارتی باتری گردید. این نتایج نشان می دهد که کنترل هوشمند جریان در طول ماموریت پروازی می تواند بازدهی باتری را افزایش داده و عمر مفید آن را بهبود بخشد. این روش قابلیت کاربرد در طراحی سیستم های مدیریت انرژی وسایل نقلیه هوایی الکتریکی را دارد.

Keywords:

ظرفیت نامی , ولتاژ مدار باز , چگالی انرژی , افت ولتاژ , نقطه کنترل