Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

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Anche in questo caso il valore del calcolo (in kWh)viene fornito direttamente dal ciclatore nel file di acquisizione dati. Energia [Wh] 5700 5600 5500 5400 5300 5200 5100 5000 Energia in funzione della corrente di scarica @ 23°C C rate Corrente di scarica [A] Energia [Wh] C/5 20 5601,6 C/2 50 5389,2 1C 100 5207,1 1,5C 150 5032,3 Tabella 20 -Energia in funzione della corrente di scarica @ 23°C Prestazioni del sistema 48V - 100Ah in scarica Energia in funzione della corrente di scarica @ 23°C 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Figura 44 - Energia in funzione della corrente di scarica @ 23°C Anche per l’energia è possibile definire il rendimento (rendimento energetico), come rapporto tra la l’energia fornita dalla batteria durante la scarica ad un dato C rate e quella che viene fornita alla batteria durante la successiva carica standard. Rendimento in funzione della corrente di scarica @ 23°C C rate Corrente di scarica [A] Corrente di scarica [A] Rendimento [%] C/5 20 0,918325 C/2 50 0,898829 1C 100 0,876498 1,5C 150 0,856722 Tabella 21 - Rendimento in funzione della corrente di scarica @ 23°C 72
Figura 45 - Rendimento energetico in funzione della corrente di scarica @ 23°C Dai grafici si nota che l’energia erogata presenta un andamento simile a quello della capacità: diminuisce all’aumentare della corrente di scarica. Simile è anche la caratteristica del rendimento energetico rispetto a quello di carica: esso assume però valori molto più piccoli. Dividendo l’energia per il valore del volume si ottiene la densità energetica, mentre dividendo per il valore della massa si ottiene l’energia specifica: nella tabella della pagina seguente tali parametri sono riportati sia in funzione dello C rate. Energia specifica e densità d’energia in funzione della corrente di scarica @ 23°C C rate Corrente di scarica Energia specifica Densità di energia A Wh/kg Wh/l C/5 20 86,17846 138,3726 C/2 50 82,91077 133,1258 1C 100 80,10923 128,6275 1,5C 150 77,42 124,3096 Tabella 22 - Energia specifica e densità d’energia in funzione della corrente di scarica @ 23°C Resistenza interna, OCV e potenza di picco La prova inizia con un periodo di pausa, seguito da tre impulsi di corrente della durata di 30 secondi intervallati da brevi periodi di pausa. I primi due impulsi sono a 1C in scarica ed in carica ed il terzo è un impulso di scarica ad alta corrente. La prova è stata eseguita alla temperatura di 23°C ed a SOC 50%: questo valore dello stato di carica è stato ottenuto scaricando precedentemente la batteria alla corrente C/2. La sequenza è descritta nella Tabella. Rendimento [%] 0,95 0,9 0,85 Prestazioni del sistema 48V - 100Ah in scarica Rendimento energetico in funzione della corrente di scarica @ 23°C 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Corrente di scarica [A] Fase n. Descrizione Tempo 1 P < 3 ore 2 DSCH @ 1C 30 sec 3 P 180 sec 4 CH @ 1C 30 sec 5 P 180 sec 6 DSCH @ IHC 30 sec 7 P 180 sec Tabella 23 - Sequenza per la misura della resistenza interna, OCV e potenza. 73
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