programul 4 “parteneriate in domeniile prioritare” - sicona

PROGRAMUL 4 “PARTENERIATE IN DOMENIILE PRIORITARE”
2007-2013
sistemului de distribuire a ei. Această facilitate permite detectarea condiţiilor de defect, cum ar fi
scurcircuite şi întreruperi de circuit, şi a degradării treptate a performanţelor sistemului pentru a
preîntâmpina căderea totală a sistemului. Toate detecţiile de defecte pot fi asigurate de sistemul
de coordonare şi control al energiei electrice, prin monitorizarea şi izolarea condiţiilor de defect, şi
apoi printr-o posibilă reconfigurare a sistemului pentru a minimiza impactul acestora. Într-o
implementare mai complexă, sistemul poate înregistra şi istoricul comportării diferitelor
componente. Aceste informaţii pot fi utilizate pentru a predicta starea sau condiţia acestor
componente sau subsisteme şi a avertiza din timp pentru componentele sau modulele care s-au
degradat dar încă nu s-au defectat definitiv.
Modelarea bateriilor electrochimice
Bateriile electrochimice sunt o componentă esenţială atât în arhitectura vehiculelor electrice
cât şi în cea a vehiculelor electrice hibride. Ele reprezintă un sistem reversibil de înmagazinare a
energiei, care transformă energia electrochimică în energie electrică şi invers.
Capacitatea unei baterii Q, exprimată de regulă în Amperi-oră, Ah, reprezintă integrala
temporală a curentului pe care bateria poate să-l furnizeze în anumite condiţii. Un parametru
adimensional este gradul de încărcare (SOC – State Of Charge), care descrie cantitatea de sarcini
electrice rămase în baterie, exprimată ca un procent din capacitatea sa nominală. Un alt
parametru de proiectare important este energia specifică adică energia care poate fi
înmagazinată în baterie de o unitate de masă (Wh/kg). Energia specifică determină masa
pachetului de baterii care trebuie instalat la bordul unui vehicul electric dacă se doreşte o
anumită rază de acţiune (o anumită autonomie). Pentru vehiculele electrice hibride mai
importantă este puterea specifică, exprimată în W/kg, şi care exprimă cantitatea de energie pe
care bateria electrochimică poate să o furnizeze într-un interval scurt de timp. Acest parametru
afectează în mod direct performanţele de acceleraţie şi capacitatea de ascensiune a pantelor pe
care vehiculul electric hibrid le poate obţine (Livinţ et al, 2006).
Caracteristicile dorite pentru bateriile de tracţiune utilizate în proiectarea vehiculelor
electrice hibride sunt putere specifică mare, energie specifică mare, ciclu mare de
încărcare/descărcare, costuri iniţiale şi de înlocuire mici, fiabilitate ridicată.
Bateriile electrochimice (secundare) sunt compuse dintr-un număr de celule electrochimice.
O celulă electrochimică este formată din trei componente majore:
• un electrod pozitiv;
• un electrod negativ;
• un mediu de circulaţie a ionilor (electrolit).
Prin scufundarea electrozilor în electrolit au loc reacţii de oxidare (la electrodul negativ) şi
reducere (la electrodul pozitiv) rezultând prin circulaţia electronilor printr-un circuit exterior
un curent electric continuu. În circuitul interior are loc deplasarea ionilor pozitivi către
electrodul pozitiv şi a ionilor negativi către electrodul negativ (Fig. 5.1.25.a).
(a) (b)
Fig. 5.1.25. Funcţionarea unei celule electrochimice la descărcare (a) şi încărcare (b)
89