Modellazione Termica a parametri concentrati e design del relativo sistema di raffreddamento di un pacco batteria high voltage per applicazioni BEV = Lumped-parameter thermal modeling and design of the cooling system for a high-voltage battery pack in BEV applications

Il lavoro di tesi è stato svolto in collaborazione con FEV Italia, azienda di consulenza ingegneristica attiva in diversi ambiti del settore automotive. L’obiettivo principale del progetto è stato lo sviluppo, sul software Simulink, di un modello termico a parametri concentrati di una batteria per applicazioni BEV (Battery Electric Vehicle), a partire da un caso reale, e la successiva modellazione di un sistema semplificato di raffreddamento comprendente sia il circuito del fluido di raffreddamento che quello del fluido refrigerante, a cui è stato poi associato un modello di controllo semplificato. Al fine di generare gli input per il modello termico, è stato sviluppato un modello elettrico della batteria utilizzando il tool Battery Builder di Simscape. I parametri del modello elettrico sono stati calibrati sulla base dei dati sperimentali disponibili, al fine di garantire una simulazione realistica del comportamento elettrico del sistema. Una volta terminato lo sviluppo del modello termico e completato l’accoppiamento di quest’ultimo con il modello elettrico, la validazione è stata effettuata simulando un intero ciclo di ricarica. I risultati ottenuti mostrano come il modello termico riproduca correttamente il comportamento del sistema osservato in condizioni di ricarica su misure sperimentali, usate come riferimento. Inoltre, il modello di raffreddamento e il relativo controllo semplificato, sviluppati e calibrati sulla base delle misure sperimentali e delle informazioni disponibili, hanno garantito un controllo termico efficace del pacco batteria, mantenendo le temperature operative entro limiti ottimali anche in presenza di diverse condizioni ambientali.