Modelado electro-térmico de un pack de baterías cilíndrico de ion de litio para el desarrollo de sistemas de gestión térmica en vehículos eléctricos

Abstract

Los packs de baterías de ion de litio (Li-ion) utilizados en los vehículos eléctricos e híbridos actuales son especialmente sensibles a las condiciones ambientales. Para garantizar un funcionamiento adecuado de los mismos y asegurar un ciclo de vida prolongado, las baterías deben operar con una temperatura de entre los 20?C y los 40?C. Por ello, los vehículos deben integrar un sistema para la gestión térmica de las baterías (BTMS, Battery Thermal Management System, en inglés). En este artículo se desarrolla un modelo electro-térmico preciso que representa el comportamiento de un módulo de baterías de automoción con configuración cilíndrica. El modelo, desarrollado en Matlab/Simulink, se utilizará para la validación del software de control de una futura BTMS y su unidad electrónica de control (ECU, Electronic Control Unit, en inglés) siguiendo el paradigma MBD (Model Based Design, en inglés). Se presentan los modelos matemáticos que permiten la caracterización eléctrica y térmica de la planta, y se muestran resultados de simulación que ejemplifican su funcionamiento.