电池造型

设计电池供电系统时的模型电池

电池模型已经成为设计电池供电系统不可或缺的工具。它们的用途包括电池特性描述、充电状态(SOC)和健康状态(SOH)估计、算法开发、系统级优化和电池管理系统设计的实时仿真。

基于等效电路的电池型号是系统级开发,并控制由于它们相对简单而控制的应用。工程师使用等效电路来模拟电池的热电行为,使用相关技术参数化其非线性元素,通过优化结合模型和实验测量。

电池等效电路,具有三个不同的时间常数,内阻和开路电位。

电池特性

开发精确电池模型的第一步是构建和参数化等效电路这反映了电池的非线性行为和温度,SOC,SOH和电流的依赖性。这些依赖性对每个电池的化学品是独一无二的,并且需要使用与所设计控制器的电池单元的电池单元执行的测量来确定。示例电池型号可供下载MATLAB中央

NMC锂离子电池对脉冲电流(中)放电的电压响应(上)和由此产生的SOC(下)。

SOC估计

电池模型的一个常见应用是开发SOC估计算法。开路电压(OCV)测量和电流集成(库仑计数)可以为SOC提供合理的估计。然而,要估计现代电池化学中具有平坦的OCV-SOC放电特征的SOC,需要使用不同的方法,例如卡尔曼滤波

退化

由于电池的日历寿命和充放电周期,电池会随着时间的推移而退化,显示出储备容量的逐渐损失和内阻的增加。电池管理系统(BMS)需要适应这些变化,才能对电池进行有效的控制。电池模型可以帮助您开发一个BMS,解释退化。

锂离子电池的渐进降解反映在内阻增加(R.0)和时间常数(τ123.),具有最小的开路电位变化(例如).

实时模拟

BMS的硬件循环测试是电池型号的另一个常见应用。可以重复为系统级设计构建的电池型号用于实时仿真。

有关电池建模的更多信息,请参阅下面的示例、网络研讨会和会议论文MATLAB®金宝app®下载188bet金宝搏产品。

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