电池建模

型号电池设计电池供电的系统时,

电池模型已经成为设计电池供电系统不可缺少的工具。它们的用途包括电池特性、荷电状态(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。

基于等效电路电池模型优选用于系统级开发和控件的应用程序,由于其相对简单。工程师使用等效电路模型电池的热电性能,参数化其与通过优化组合的模型和实验测量相关技术非线性元件。

的电池的等效电路包括三个不同的时间常数,内部电阻,以及开路电势。

电池特性

在一个准确的电池模型的发展的第一步是建立和参数化的等效电路反映电池的非线性行为和依赖于温度,SOC,SOH和电流。这些依赖关系是唯一的每个电池的化学性质和需要使用完全相同的类型的那些,其控制器已被设计的电池单元进行的测量来确定。例如电池模型可从以下网站下载MATLAB中央

电压响应(上)的脉冲电流(中)放电,并由此产生的SOC(下)的一个NMC锂离子电池。

SOC估算

电池模型的一个常见应用是开发估算SOC的算法。开路电压(OCV)测量和电流积分(库仑计数)可以对SOC给出合理的估计。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,您需要使用一种不同的方法,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减少和内阻的增加。电池管理系统(BMS)需要适应这些变化,以有效地控制电池。电池模型可以帮助您开发一个BMS,考虑退化。

锂离子电池的逐步退化反映在内部电阻(增加研发0)和时间常数(τ123.),具有在开路电势(最小变化Ë)。

实时仿真

硬件在半实物BMS的测试是电池型号的另一个常见的应用。对于系统级设计内置电池模型可再用于实时仿真。

有关电池建模的更多信息,请参见下面的示例、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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