电池建模

在设计电池供电系统时,要给电池建模

电池型号已成为电池供电系统的设计中必不可少的工具。其用途包括电池特性,先进的充电状态(SOC)和国家的健康状况(SOH)估计,算法开发,系统级的优化,以及电池管理系统设计的实时仿真。

基于等效电路的电池模型是系统级开发和控制应用程序的首选,因为它们相对简单。工程师使用等效电路来模拟电池的热电行为,用相关技术参数化电池的非线性元件,通过优化将模型和实验测量结合起来。

具有三个不同的时间常数、内阻和开路电位的电池的等效电路。

电池特性

开发精确的电池模型的第一步是构建并参数化an等效电路这反映了电池的非线性行为和对温度、SOC、SOH和电流的依赖。这些依赖关系对于每个电池的化学性质是独特的,需要通过对与控制器所设计的电池类型完全相同的电池进行测量来确定。示例电池模型可从下载MATLAB中心

用于NMC锂离子电池电压响应(顶部)到一个脉冲电流(中间)放电,并且所得SOC(底部)。

SOC估计

电池型号中的一种常见的应用是开发SOC估计算法。开路电压(OCV)的测量和电流积分(库仑计数)可以给出SOC合理的估计。然而,估计在具有平坦OCV-SOC放电签名现代化学电池的SOC,您需要使用不同的方法,如卡尔曼滤波

降解

电池随时间降解,由于其日历寿命和充放电循环,表示备用容量逐渐损失和增加内部电阻。电池管理系统(BMS)需要适应这些变化进行有效的控制电池的。电池模型可以帮助您开发一个BMS是占退化。

锂离子电池的进行性退化反映在内阻的增加(R0)和时间常数(τ1,τ2,τ3,开路电位变化极小(E)。

实时仿真

BMS的半实物测试是电池模型的另一个常见应用。为系统级设计而建立的电池模型可用于实时仿真。

有关电池模型的更多信息,请参阅示例,网络研讨会和会议下方,论文,它们的功能MATLAB®万博1manbetx®s manbetx 845产品。

通过交互式示例和教程,从基本任务过渡到更高级的操作。

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