Simulink-电池模型

Simulink自带电池模型翻译说明(部分内容)电池通用的电池模型。路径Simscape/Electrical/SpecializedPowerSystems/ElectricDrives/ExtraSources说明该电池模块实现了用参数化通用动态模型来表示当下最流行的可充电电池类型。下图为该电池模块的等效电路。对于铅酸蓄电池，采用以下数学模型：放电模型(*i0):**110()(,,,)(0)()ttttQQExpsfiiiExpEKiKiLaplaceQiQiSels充电模型(*i0)：**120()1(,,,)()0.1()ttttQQExpsfiiiExpEKiKiLaplaceiQQiSelss式中，-E0为常数电压，V。-Exp(s)为指数区域特性，V。-Sel(s)代表电池模型，Sel(s)=0为放电过程，Sel(s)=1为充电过程。-K为极性常数，V/Ah，或者极性内阻，Ω。-i*为低频电流特性，A。-i为电池电流。-it为提取容量，Ah-Q为最大电池容量，Ah其他电池数学模型略。充放电特性(仅铅酸电池)根据放电特性，可以修改等效电路的参数来表示特定的电池类型。一个典型的放电曲线包含三部分。第一部分表示电压以指数下降时该区域电量，下降的宽度取决于电池类型。第二部分表示电池达到标称电压前的可用电量。第三部分表示电压迅速下降时电池可用电量。当电池电流为负值时，按照以下充电特性充电。温度影响衰老效应略参数：ParametersTabDischargeTabTemperatureTabAgingTabParametersTabType(类型)：有四种类型，选择需要的类型。Nominalvoltage(V)（标称电压）电池的标称电压nomV以V为单位。标称电压代表放电特性线性区域的终点。默认值为7.2。Ratedcapacity/(Ah)（额定容量）电池的额定容量,Qrated,（以Ah为单位）。额定容量是电池的最小有效容量。默认值为5.4。Initialstate-of-charge(%)初始电池容量电池的初始容量，100%表示满电，0表示无电。这个参数被用来作为仿真的初始条件，并不影响放电曲线形状(当勾选PlotDischargeCharacteristic时)。默认值为100。电池响应时间(s)电池的响应时间(为最终值的95%)，默认值为30。施加电流阶跃时，其为电压的响应时间，反应了电压的响应速度。DischargeTab由电池标称参数确定。根据所选择的电池类型、标称电压、额定容量，在对话框中输入响应的参数。使用预设模型时，无法修改详细参数。如果要修改放电曲线，选择所需的电池类型以加载默认参数，然后取消“从电池的标称参数确定”复选框以访问详细参数。默认值已清除。Maximumcapacity(Ah)最大容量当电池电压以Ah为单位出现不连续时的最大理论容量Q。该值通常等于额定容量的105％。默认值为5.4。Cut-offvoltage(V)截止电压最小的可允许电池电压。到达截止电压即放电过程结束，电池完全放电。默认值为5.4。Fullychargedvoltage(V)满电电压放电曲线开始时的电压。满电电压并非开路电压。默认值为8.3807。Nominaldischargecurrent(A)标称放电电流已测量的电池放电曲线的标称放电电流。例如，1.5-Ah的NiMH电池典型放电电流为额定容量的20%，0.21.5A/10.3hhA。默认值为2.3478。Internalresistance(ohms)内部电阻电池的内部电阻，欧姆。使用预设模型时，将加载一个通用值，对应于标称功率的1％（标称电压乘以电池额定容量）。假设电阻在充放电循环中是常数，不会随着电流波动变化。默认值为0.013333。Capacity(Ah)atnominalvoltage标称电压下的额定容量电池额定容量，电池电压下降到标称电压前的容量。这个值应当在expQ(指数区域末端容量)与maxQ(最大容量)之间。默认值为4.8835。Exponentialzone[Voltage(V),Capacity(Ah)]指数区域,电压容量电压Vexp、容量Qexp为指数区域末端值。电压Vexp应当在标称电压Vnom与满电电压Vfull之间。容量Vexp应该在0~Qnom之间。默认值为[7.77880.2653]。Dischargecurrent[i1i2i3,…](A)允许指定不同的放电电流。这些电流的放电特性显示在图表的第二部分。默认值为[6.51232.5]。Uint单位选择时间（默认）或安时作为绘图的x轴。Plot绘图绘制包含两部分的图表。第一部分是在标称放电电流下的标称放电曲线，第二部分是在不同放电电流下的放电曲线。TemperatureTabandAgingTab略从电池数据表中提取电池参数略。电池串并联略模块输入输出Simulink模块的输出为包含几个信号的向量。可以使用Simulink库中提供的BusSelector模块对这些信号进行多路分解。模块验证该模型的实验验证显示，充电和放电（电流从0到5C）动态最大误差为5％（SOC在10％和100％之间）。模型假设内部电阻在充放电过程中是常数，不会随着电流幅度变化而变化。模型参数取自放电曲线，假设充电过程参数相同。电池容量为固定值，不会随着电流幅度变化。(无佩克效应)。忽略电池自放电，可以通过并联大电阻表示自放电过程。电池无记忆效应。限制最小空载电池电压为0V，最大电池电压为2E0。最小电池容量为0Ah，最大容量为Qmax。例程略参考文献略。