开发铅酸电池仿真模型
~为降低汽车油耗、减少CO2排放量贡献力量~

2014年5月22日

古河电工集团的Furukawa Electric Institute of Technology Ltd.(匈牙利 社长 Dr.Gyula Besztercey 以下称为FETI公司)与本公司及古河电工集团的古河AS株式会社(滋贺县犬上郡,社长:柴田胜美,以下称为FAS公司)共同开发了铅酸电池仿真模型。

开发的仿真模型将被用于铅酸电池状态检测传感器(Battery State Sensor 以下称为BSS)等电源管理系统的开发,为降低汽车油耗和减少CO2排放量贡献力量。

背景

近年来,随着怠速停止汽车、HEV和PHEV车的普及,汽车发电机控制系统及电池充放电均衡控制系统的重要性不断增加。
伴随这些汽车电源管理系统的高度化,人们不断尝试进行计算机模拟设计,但是,通常被广泛使用的汽车用电解液式铅酸电池,随着其充放电等复杂的化学反应,电压和内部电阻会变为非线性,因此构筑精密的仿真模型非常困难。

开发的技术

此次,FETI公司与本公司及FAS公司共同开发了汽车用铅酸电池的仿真模型。该仿真模型基于本公司与FETI公司共同开发BSS算法的过程中获取的知识经验,可再现电解液式铅酸电池特有的分层现象(注释1)和充放电后的极化弛豫现象(注释2)等。
FAS公司自2012年开始通过BSS量产化等不断扩大业务,本次开发的仿真模型将成为开发上述电源管理系统的有效工具。

特点

  • 可在Mathworks公司的MATLAB/Simulink上运行
  • 可再现充放电极化的发生与解除
  • 可再现电解液分层的发生与解除
  • 可在自己公司内部测量对象电池的参数

(注释1)分层现象:
是指充电时生成的硫酸沉淀于电池的底部,使电解液的浓度变得不均衡,从而在端子上出现的电压升高的现象。

(注释2)极化弛豫现象:
极化弛豫现象:是指伴随充电时电极板附近生成的硫酸扩散到整个电解液中,造成端子上出现电压在数十小时内逐渐降低的现象。