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电池包建模

使用 MATLAB 和 Simscape 构建电池模型

Simscape™ Battery™ 包括 MATLAB® 多个对象和方法，用于自动创建 Simscape 电池模型。通过这些 MATLAB 对象，您可以定义自己的电池设计设定，在三维空间中可视化电池，在仿真过程中自定义建模分辨率，并生成包含自定义生成的电池模块的 Simulink® 库。您可以使用这些模块协助进行虚拟电池设计和验证，使用 Simulink 帮助开发电池控制算法，探索设计敏感性，以及设计热管理策略。

您可以使用 Simscape Battery 的电池管理系统 (BMS) 库中的模块仿真自定义电池模块，从而开发和测试电池控制策略。您还可以将 Simulink 中的自定义电池模型与热管理系统库中的模块进行热耦合。此外，您还可以自定义电池控制和冷却系统模块。

App

电池构建器Define battery system and automatically generate dynamic models (自 R2023a 起)

函数

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batteryCellCreate single electrochemical battery cell (自 R2024a 起)
batteryParallelAssemblyCreate parallel assembly of battery cells (自 R2024a 起)
batteryModuleCreate module of battery parallel assemblies (自 R2024a 起)
batteryModuleAssemblyCreate assembly of battery modules (自 R2024a 起)
batteryPackCreate pack of module assemblies (自 R2024a 起)
batteryCellModelBlockSet of conditional parameters for Cell object (自 R2024a 起)
batteryCylindricalGeometryCylindrical geometry for battery cell (自 R2024a 起)
batteryPouchGeometryPouch geometry for battery cell (自 R2024a 起)
batteryPrismaticGeometryPrismatic geometry for battery cell (自 R2024a 起)
buildBatteryBuild custom library blocks from battery objects (自 R2022b 起)
modifyCellModify properties of cells (自 R2023b 起)
modifyParallelAssemblyModify properties of parallel assemblies (自 R2023b 起)
modifyModuleModify properties of modules (自 R2023b 起)
modifyModuleAssemblyModify properties of module assemblies (自 R2023b 起)
modifyBatteryModify properties of battery objects (自 R2023b 起)
exportBatteryStlCreate stereolithography file for battery (自 R2025a 起)

对象

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CellCreate single electrochemical battery cell (自 R2022b 起)
ParallelAssemblyCreate parallel assembly of battery cells (自 R2022b 起)
ModuleCreate module of battery parallel assemblies (自 R2022b 起)
ModuleAssemblyCreate assembly of battery modules (自 R2022b 起)
PackCreate pack of module assemblies (自 R2022b 起)
CellModelBlockSet of conditional parameters for Cell object (自 R2022b 起)
CylindricalGeometryCylindrical geometry for battery cell (自 R2022b 起)
PouchGeometryPouch geometry for battery cell (自 R2022b 起)
PrismaticGeometryPrismatic geometry for battery cell (自 R2022b 起)
BatteryChartVisualize battery objects (自 R2022b 起)
BatterySimulationLogStore logged Simscape simulation data of battery block in Simulink model (自 R2023b 起)
BatterySimulationChartDynamically visualize battery objects (自 R2023b 起)

Simscape 模块

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ParallelAssembly (Generated Block)Generated Simscape model of battery parallel assembly (自 R2022b 起)
Module (Generated Block)Generated Simscape model of battery module (自 R2022b 起)
ModuleAssembly (Generated Block)Generated Simscape model of battery module assembly (自 R2022b 起)
Pack (Generated Block)Generated Simscape model of battery pack (自 R2022b 起)

主题

精选示例

电池构建器快速入门

电池构建器快速入门

此示例说明了如何使用电池构建器互动创建具有热效应的电池包，并构建可作为仿真起点使用的 Simscape™ 模型。

从圆柱形电芯构建电池包的详细模型

从圆柱形电芯构建电池包的详细模型

此示例说明了如何在 Simscape™ Battery™ 中基于圆柱形电池电芯为各种电池设计和配置创建和构建 Simscape™ 系统模型。通过 buildBattery 函数，可以为这些 Simscape Battery 对象自动生成 Simscape 模型：

用软包电芯构建电池包的详细模型

用软包电芯构建电池包的详细模型

此示例说明了如何在 Simscape™ Battery™ 中基于软包电池电芯为各种电池设计和配置创建和构建 Simscape™ 系统模型。通过 buildBattery 函数，可以为这些 Simscape Battery 对象自动生成 Simscape 模型：

构建具有电芯老化的电池包的模型

构建具有电芯老化的电池包的模型

创建并构建一个具有电芯老化的电池包的 Simscape 系统模型。

构建带电芯平衡电路的电池包模型

构建带电芯平衡电路的电池包模型

创建并构建一个带电芯平衡电路的电池包的 Simscape 系统模型。

构建电网应用电池包模型

构建电网应用电池包模型

创建和构建用于电网应用的电池包的 Simscape 系统模型。

构建混合电芯电池包的模型

构建混合电芯电池包的模型

此示例说明了如何构建一个具有两组电芯运行时间参数的混合电芯电池包的 Simscape™ 系统模型。生成的电池包模型包含两种类型的电池模组，每种模组内部都有不同的电池电芯组件。使用此示例分析在单个电池系统中组合不同电池电芯对性能的影响，例如功率与续航里程。

设计符合汽车要求的电池模组

设计符合汽车要求的电池模组

此示例说明了如何根据电池电芯测试数据设计电池模组和冷却板。模块化电池单元是降低汽车电池包成本的良好解决方案。电池模组可帮助满足类似行业领域不同客户的需求。电池电芯通常使用脉冲放电和充电数据进行参数化。此示例使用混合脉冲功率特性 (HPPC) 测试 [1] 来估计电池欧姆电阻和其他动态电阻值。

在电池模型中注入故障

在电池模型中注入故障

此示例说明了如何使用 Simscape™ Battery™ 和 Simulink™ 软件在仿真过程中向电池模型注入故障。首先，您将探索将电池电芯从电池模组内的并联组件中断开连接的影响。电芯断开通常是由于焊接故障或电芯电流中断装置故障造成的。然后，在电池模组内的并联组件的一个电芯上添加一个内部短路故障。该故障触发了一系列放热反应，称为热失控。在仿真时间为 30 秒时，使用定时触发器激活两个故障。

Apply Temperature-Dependent Cell Parameter Variations to Battery Module

Apply Temperature-Dependent Cell Parameter Variations to Battery Module

Apply temperature-dependent parameter variations to the individual cell models in a battery module generated using Simscape™ Battery™ objects and functions. Modeling temperature-dependent parameter variation is essential for achieving accurate performance predictions, optimizing efficiency, and designing and developing advanced battery systems.

Teaching Resources

电池系统：简介

MathWorks 课件模块，使用交互式实时脚本教授电池系统的基本概念和术语