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Battery Coolant Control

电池冷却液控制算法

自 R2022b 起

库:
Simscape / Battery / BMS / Thermal Management

描述

Battery Coolant Control 模块实现电池冷却液控制算法。

温度对电池至关重要,因为高温会显著缩短电池寿命。保持电池每个电芯的温度在可控范围内,并启动加热器或冷却器以将温度保持在安全范围内,这一点非常重要。如果温度过高,电池管理系统 (BMS) 将启动散热风扇。

此模块支持单精度和双精度浮点仿真。

注意

要启用单精度浮点仿真,所有输入和参数的数据类型必须为 single

下图显示了模块的结构:

方程

Battery Coolant Control 模块使用以下方程式计算流体温度:

FlowTemperature=TambTcool

,其中 Tamb 为环境温度,Tcool 为冷却液温度。

如果 FlowRateCommand 输出端口的值等于 0,则电池中没有电流。如果该值等于 1,则电池中的流量将达到最高值。

如果将控制策略参数设置为 ON-OFF 控制,则模块将使用以下方程式计算流量命令:

FlowRateCommand={1,ThottestTonFlowRateCommandold,Toff<Thottest<Ton0,Thottest<Toff

,其中

  • Thottest 是最热电芯的温度。

  • Ton 是导通温度。

  • Toff 是开关关闭温度,必须小于 Ton

  • FlowRateCommandold 是上一个时间步的流量命令。

如果将控制策略参数设置为步长控制,则模块将使用以下方程式计算流量命令:

f(ΔT)=c(Thottestmin(Tcoolest,Tamb))FlowRateCommand=min(f(ΔT)mod(f(ΔT),step),1)

,其中

  • Tcoolest 是最冷电芯的温度。

  • step 是流量步长命令。例如,如果 step = 0.2,则 FlowRateCommand 输出端口的值为以下值之一:[0,0.2,0.4,0.6,0.8,1]。

  • c 控制冷却液策略的强度。该值是一个常数,如果 f(ΔT)≥ 1,则 FlowRateCommand 输出端口的值等于 1。否则,模块将流量命令线性缩放为 0

步进控制策略允许使用您为流量步长参数指定的值进行中间流量命令。为了计算实际命令,模块使用温度梯度的函数。

示例

端口

输入

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电池电芯的温度,指定为单个电芯的标量或多个电芯的向量。

如果选择将 CellTemperature 输入指定为 [Min,Max] 参数,则必须为此端口指定最小值和最大值,例如 CellTemperature=[CellTemperatureMin,CellTemperatureMax] (自 R2025a 起)

环境温度,指定为标量。

冷却液温度,指定为标量。

输出

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流量命令,以标量形式返回,范围为 [0, 1]。该输出表示相对于最大和最小流量值的流量。值为 0 对应于最小流量。值为 1 对应最大流量。

流体的温度,以正数或负数的标量形式返回。冷却液总入口温度等于此值与 AmbientTemperature 输入端口处的值之和。

参数

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自 R2025a 起

CellTemperature 输入端口的值指定为最小值和最大值的向量的选项。如果清除此参数,则必须为 CellTemperature 输入端口指定单独的值。然后,该模块在内部计算最小值和最大值。

流量指令计算的控制策略。

冷却液泵启动时的温度。此参数的值必须大于或等于关闭温度参数的值。

依赖关系

要启用此参数,请将控制策略设置为 ON-OFF 控制

冷却液泵关闭时的温度。

依赖关系

要启用此参数,请将控制策略设置为 ON-OFF 控制

控制冷却液策略的强度。

依赖关系

要启用此参数,请将控制策略设置为步长控制

用于计算流量命令的步长值。此参数的值必须小于或等于 1

依赖关系

要启用此参数,请将控制策略设置为步长控制

自 R2025a 起

选择模块算法的数据类型的选项,指定为以下值之一:

  • 继承: 自动 - 您可以采用 singledouble 两种精度仿真模块。您必须以 singledouble 的形式明确提供输入和参数。

  • double - 模块算法将所有输入和参数转换为 double 数据类型。

  • single - 模块算法将所有输入和参数转换为 single 数据类型。

  • <数据类型表达式> - 模块算法将所有输入和参数转换为您指定的数据类型对象。

点击显示数据类型助手按钮 以显示数据类型助手,它可以帮助您设置数据类型属性。有关详细信息,请参阅使用数据类型助手指定数据类型控制信号的数据类型

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

在 R2022b 中推出

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