等效电路电池

电阻器（RC）电池电池

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图书馆：
动力总成设备 /能源存储和辅助驱动 /网络电池

描述

这等效电路电池块实现电阻电容器（RC）电路电池，您可以使用等效电路建模（ECM）进行参数化。为了模拟电荷（SOC）和端子电压，该块使用负载电流和内部核心温度。

这等效电路电池块使用参数查找表计算网络电池的组合电压。表是SOC和电池温度的功能。您可以使用估计等效电路电池块可帮助创建查找表。

具体来说，等效电路电池块将这些参数实现为SOC和电池温度功能的查找表：

系列电阻，r_o=ƒ（Soc，，，，t）
电池开路电压，e_m=ƒ（Soc，，，，t）
电池容量，C_巴特=ƒ（t）
网络阻力，r_n=ƒ（Soc，，，，t）
网络电容，C_n=ƒ（Soc，，，，t）

为了计算电池网络的组合电压，该块使用这些方程式。

$\begin{array}{l} v_{t} = e_{m} - 我_{b 一个 t t} r_{o} - \sum_{1}^{n} v_{n} \\ v_{n} = \int_{0}^{t} [[\frac{我_{b 一个 t t}}{C_{n}} - \frac{v_{n}}{r_{n} C_{n}} 这是给予的 d t \\ s o C = \frac{- 1}{C_{b 一个 t t}} \int_{0}^{t} 我_{b 一个 t t} d t \\ 我_{b 一个 t t} = \frac{我_{一世 n}}{n_{p}} \\ v_{o 你 t} = n_{s} v_{t} \\ p_{b 一个 t t l o s s} = 我_{b 一个 t t}^{2} r_{0} + \sum_{1}^{n} \frac{v_{n}^{2}}{r_{n}} \\ l d_{一个 m p H r} = \int_{0}^{t} 我_{b 一个 t t} d t \end{array}$

正电流表示电池排放。负电流表示电池充电。

电力会计

对于功率会计，该块实现了这些方程。

巴士信号描述方程式

巴士信号	描述	方程式
`Pwrinfo`	`pwrtrnsfrd`- 电源在块之间传递正信号表示流入块负信号表示流出块	`pwrldbatt`	电池网络电源	$\begin{array}{l} v_{b 一个 t t} = v_{o 你 t} 或者 \frac{v_{o 你 t}}{τ s + 1} \\ p_{b 一个 t t} = - v_{b 一个 t t} 我_{b 一个 t t} \\ p_{l d b 一个 t t} = - p_{b 一个 t t} \end{array}$
`pwrnottrnsfrd`- 越过街区边界但不转移的动力正信号表示输入负信号表示损失	`pwrlossbatt`	电池网络功率损失	$p_{l o s s b 一个 t t} = - （（我_{b 一个 t t}^{2} r_{0} + \sum_{1}^{n} \frac{v_{n}^{2}}{r_{n}} ）$
`Pwrstored`- 存储的能源变化速率正信号表示增加负信号表示减少	`pwrstoredbatt`	电池网络电源存储	$p_{s t o r e d b 一个 t t} = p_{b 一个 t t} + p_{l o s s b 一个 t t}$

Pwrinfo

pwrtrnsfrd- 电源在块之间传递

正信号表示流入块
负信号表示流出块

pwrldbatt

电池网络电源

$\begin{array}{l} v_{b 一个 t t} = v_{o 你 t} 或者 \frac{v_{o 你 t}}{τ s + 1} \\ p_{b 一个 t t} = - v_{b 一个 t t} 我_{b 一个 t t} \\ p_{l d b 一个 t t} = - p_{b 一个 t t} \end{array}$

pwrnottrnsfrd- 越过街区边界但不转移的动力

正信号表示输入
负信号表示损失

pwrlossbatt

电池网络功率损失

$p_{l o s s b 一个 t t} = - （（我_{b 一个 t t}^{2} r_{0} + \sum_{1}^{n} \frac{v_{n}^{2}}{r_{n}} ）$

Pwrstored- 存储的能源变化速率

正信号表示增加
负信号表示减少

pwrstoredbatt

电池网络电源存储

$p_{s t o r e d b 一个 t t} = p_{b 一个 t t} + p_{l o s s b 一个 t t}$

方程使用这些变量。

Soc	收费
e_m	电池开路电压
我_巴特	每个模块电池电流
我_在	电池网络流的组合电流
r_o	串联电阻
n_p	数字平行分支
n_p	串联的RC对数
v_出去，，，，v_t	电池网络的组合电压
v_n	电压`n`-th RC对
r_n	抵抗`n`-th RC对
C_n	电容`n`-th RC对
C_巴特	电池容量
p_巴特	电池电源
p_Lossbatt	电池网络功率损失负数
p_巴特洛斯	电池网络功率损失
p_Stordbatt	电池网络电源存储
p_ldbatt	电池网络电源
t	电池温度

端口

输入

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`Capinit`- 电池容量
`标量`

额定电池容量在标称温度下，帽_巴特，在啊。

依赖性

要创建此端口，请选择外部输入为了初始电池容量范围。

`巴特库尔`- 电池网络电流
`标量`

电池网络流的组合电流，我_在，在一个。

`batttemp`- 电池温度
`标量`

电池温度，t，在K.

输出

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`信息`- 巴士信号
公共汽车

包含这些块计算的总线信号。

信号			描述	多变的	单位
`巴特库尔`			电池网络流的组合电流	我_巴特	一个
`BATTAMPHR`			电池能量	ld_amphr	啊
`Battsoc`			收费能力	Soc	NA
`Battvolt`			电池网络的组合电压	v_出去	v
`battpwr`			电池电源	p_巴特	w
`Pwrinfo`	`pwrtrnsfrd`	`pwrldbatt`	电池网络电源	p_ldbatt	w
	`pwrnottrnsfrd`	`pwrlossbatt`	电池网络功率损失	p_Lossbatt	w
	`Pwrstored`	`pwrstoredbatt`	电池网络电源存储	p_Stordbatt	w

`Battvolt`- 电池输出电压
`标量`

电池网络的组合电压，v_出去，在V中。

参数

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块选项

`初始电池容量`- 输入或参数
`范围`（默认）|`外部输入`

初始电池容量，帽_巴特，在啊。

依赖性

块参数初始电池容量选项	创建
`外部输入`	输入端口`Capinit`
`范围`	范围初始电池容量，战机

`输出电池电压`- 未经过滤或过滤
`未经过滤`（默认）|`过滤`

选择过滤将一阶滤镜应用于输出击球电压。

依赖性

环境输出电池电压参数为过滤创建这些参数：

输出电池电压时间常数，TC
输出电池电压初始值，Vinit

核心电池

`系列RC对`- RC对
`1`（默认）|`2`|`3`|`4`|`5`

系列RC对的数量。对于锂，通常为1或2。

`开路电压EM表数据，EM`- 电压表
`[3.5042 3.5136;3.5573 3.5646;3.6009 3.6153;3.6393 3.6565;3.6742 3.6889;3.7121 3.7214;3.7937 3.8078;3.8753 3.8945;3.97 3.9859;4.0764 4.0821; 4.1924 4.193]`（默认）|`大批`

开路电压表，e_m，在V. SOC和电池温度的功能中。

`系列电阻表数据，R0`- 反抗
`大批`

串联电阻表，r_o，在欧姆。SOC和电池温度的功能。

`电荷断点，SOC_BP`- SOC断点
`[0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1]`（默认）|`向量`

最先进的（SOC）断点，无尺寸。

`温度断点，温度_bp`- 电池
`[293.15 313.15]`（默认）|`向量`

电池温度断点，K。

`电池容量表，巴特盖`- 容量
`[28 28]`（默认）|`大批`

电池容量，C_巴特，在啊。电池温度的功能。

`初始电池容量，战机`- 容量
`28`（默认）|`标量`

初始电池容量，帽_巴特，在啊。

依赖性

块参数初始电池容量选项	创建
`外部输入`	输入端口`Capinit`
`范围`	范围初始电池容量，战机

`初始电容器电压，初始电费电压`- 电压
`0`（默认）|`大批`

初始电容器电压，在V.矢量尺寸必须等于系列RC对。

`输出电池电压时间常数，TC`- 过滤时间常数
`1/1000`（默认）|`标量`

输出电池电压时间常数，t_C，在s。用于一阶电压滤波器。

依赖性

环境输出电池电压参数为过滤创建这些参数：

输出电池电压时间常数，TC
输出电池电压初始值，Vinit

`输出电池电压初始值，Vinit`- 过滤器初始电压
`4.193`（默认）|`标量`

输出电池电压初始值，v_在里面，在V.中使用的一阶电压滤波器。

依赖性

环境输出电池电压参数为过滤创建这些参数：

输出电池电压时间常数，TC
输出电池电压初始值，Vinit

R和C表数据

`网络电阻表数据，Rn`- 查找表
`[0.010342 0.0012244;0.0067316 0.0011396;0.0051156 0.0012661;0.0043447 0.0012265;0.0038826 0.0011163;0.0034226 0.0009968;0.003346 0.0011458;0.0033222 0.001345;0.0033201 0.0013091;0.0032886 0.0010986; 0.0028114 0.0010309]`（默认）|`大批`

网络电阻表数据n-Th RC对，在欧姆中，作为SOC和电池温度的函数。

`网络电容表数据，Cn`- 查找表
`[2287.7 11897;6122 24515;18460 42098;20975 44453;15254 33098;10440 24492;13903 32975;16694 40007;15784 35937;12165 26430; 9118 24795]`（默认）|`大批`

网络电容表数据n-th rc对，在f中作为SOC和电池温度的函数。

细胞限制

`上积分电压极限，VU`- 最大
`-inf`（默认）|`标量`

上电压极限，在V。

`较低的集成器电压极限，VL`- 最低限度
`-inf`（默认）|`标量`

较低的电压极限。

模型示例

EV参考申请

使用电动机，电池，直接驱动变速器和相关的动力总成控制算法模拟电动汽车模型。使用用于动力总成匹配分析和组件选择，控制和诊断算法设计以及硬件在环（HIL）测试中。

开放示例

参考

[1] Ahmed，R。，J。Gazzarri，R。Jackey，S。Onori，S。Habibi等。“基于模型的参数识别用于电动汽车应用的健康和老化的锂离子电池。”SAE国际替代动力总成杂志。doi：10.4271/2015-01-0252，4（2）：2015。

[2] Gazzarri，J.，N。Shrivastava，R。Jackey和C. Borghesani。“电池组的建模，仿真和部署在多项实时目标上。”SAE国际航空航天杂志。doi：10.4271/2014-01-2217，7（2）：2014。

[3] Huria，T.，M。Ceraolo，J。Gazzarri和R. Jackey。“具有热依赖性的高保真电气模型，用于表征和模拟高功率锂电池电池。”IEEE^®国际电动汽车会议。2012年3月，第1-8页。

[4] Huria，T.，M。Ceraolo，J。Gazzarri和R. Jackey。“简化的扩展Kalman滤波器观察者，用于对商业功率LFP锂电池的SOC估计。”SAE技术论文2013-01-1544。doi：10.4271/2013-01-1544，2013。

[5] Jackey，R。“电气系统组件选择的简单，有效的铅酸电池建模过程。”SAE技术论文2007-01-0778。doi：10.4271/2007-01-0778，2007。

[6] Jackey，R。，G。Plett和M. Klein。“使用数值优化方法对电池仿真模型进行参数化。”SAE技术论文2009-01-1381。doi：10.4271/2009-01-1381，2009。

[7]杰基（R.“使用分层技术的电池模型参数估计：使用磷酸锂细胞的示例。”SAE技术论文2013-01-1547。宾夕法尼亚州沃伦代尔：国际SAE，2013年。

等效电路电池

描述

电力会计

端口

输入

Capinit- 电池容量标量

依赖性

巴特库尔- 电池网络电流标量

batttemp- 电池温度标量

输出

信息- 巴士信号公共汽车

Battvolt- 电池输出电压标量

参数

初始电池容量- 输入或参数范围（默认）|外部输入

依赖性

输出电池电压- 未经过滤或过滤未经过滤（默认）|过滤

依赖性

系列RC对- RC对1（默认）|2|3|4|5

开路电压EM表数据，EM- 电压表[3.5042 3.5136;3.5573 3.5646;3.6009 3.6153;3.6393 3.6565;3.6742 3.6889;3.7121 3.7214;3.7937 3.8078;3.8753 3.8945;3.97 3.9859;4.0764 4.0821; 4.1924 4.193]（默认）|大批

系列电阻表数据，R0- 反抗大批

电荷断点，SOC_BP- SOC断点[0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1]（默认）|向量

温度断点，温度_bp- 电池[293.15 313.15]（默认）|向量

电池容量表，巴特盖- 容量[28 28]（默认）|大批

初始电池容量，战机- 容量28（默认）|标量

依赖性

初始电容器电压，初始电费电压- 电压0（默认）|大批

输出电池电压时间常数，TC- 过滤时间常数1/1000（默认）|标量

依赖性

输出电池电压初始值，Vinit- 过滤器初始电压4.193（默认）|标量

依赖性

网络电阻表数据，Rn- 查找表[0.010342 0.0012244;0.0067316 0.0011396;0.0051156 0.0012661;0.0043447 0.0012265;0.0038826 0.0011163;0.0034226 0.0009968;0.003346 0.0011458;0.0033222 0.001345;0.0033201 0.0013091;0.0032886 0.0010986; 0.0028114 0.0010309]（默认）|大批

网络电容表数据，Cn- 查找表[2287.7 11897;6122 24515;18460 42098;20975 44453;15254 33098;10440 24492;13903 32975;16694 40007;15784 35937;12165 26430; 9118 24795]（默认）|大批

上积分电压极限，VU- 最大-inf（默认）|标量

较低的集成器电压极限，VL- 最低限度-inf（默认）|标量

模型示例

EV参考申请

参考

扩展功能

C/C ++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。金宝app

版本历史记录

也可以看看

话题

`Capinit`- 电池容量
`标量`

`巴特库尔`- 电池网络电流
`标量`

`batttemp`- 电池温度
`标量`

`信息`- 巴士信号
公共汽车

`Battvolt`- 电池输出电压
`标量`

`初始电池容量`- 输入或参数
`范围`（默认）|`外部输入`

`输出电池电压`- 未经过滤或过滤
`未经过滤`（默认）|`过滤`

`系列RC对`- RC对
`1`（默认）|`2`|`3`|`4`|`5`

`开路电压EM表数据，EM`- 电压表
`[3.5042 3.5136;3.5573 3.5646;3.6009 3.6153;3.6393 3.6565;3.6742 3.6889;3.7121 3.7214;3.7937 3.8078;3.8753 3.8945;3.97 3.9859;4.0764 4.0821; 4.1924 4.193]`（默认）|`大批`

`系列电阻表数据，R0`- 反抗
`大批`

`电荷断点，SOC_BP`- SOC断点
`[0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1]`（默认）|`向量`

`温度断点，温度_bp`- 电池
`[293.15 313.15]`（默认）|`向量`

`电池容量表，巴特盖`- 容量
`[28 28]`（默认）|`大批`

`初始电池容量，战机`- 容量
`28`（默认）|`标量`

`初始电容器电压，初始电费电压`- 电压
`0`（默认）|`大批`

`输出电池电压时间常数，TC`- 过滤时间常数
`1/1000`（默认）|`标量`

`输出电池电压初始值，Vinit`- 过滤器初始电压
`4.193`（默认）|`标量`

`网络电阻表数据，Rn`- 查找表
`[0.010342 0.0012244;0.0067316 0.0011396;0.0051156 0.0012661;0.0043447 0.0012265;0.0038826 0.0011163;0.0034226 0.0009968;0.003346 0.0011458;0.0033222 0.001345;0.0033201 0.0013091;0.0032886 0.0010986; 0.0028114 0.0010309]`（默认）|`大批`

`网络电容表数据，Cn`- 查找表
`[2287.7 11897;6122 24515;18460 42098;20975 44453;15254 33098;10440 24492;13903 32975;16694 40007;15784 35937;12165 26430; 9118 24795]`（默认）|`大批`

`上积分电压极限，VU`- 最大
`-inf`（默认）|`标量`

`较低的集成器电压极限，VL`- 最低限度
`-inf`（默认）|`标量`

C/C ++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。金宝app