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SOE Estimator (Energy Counting, Variable Energy Capacity)

带能量计数和可变能量容量的能量状态估计器

自 R2023b 起

库:
Simscape / Battery / BMS / Estimators

描述

SOE Estimator (Energy Counting, Variable Capacity) 模块实现了一个估计器,该估计器使用能量计数方法计算电池的能量状态 (SOE)。电池的电芯能量是输入到模块中的。

SOE 是剩余能量 E剩余与总能量 E 的比值:

SOE=EremainEtotal.

此模块支持单精度和双精度浮点仿真。

注意

要启用继承的单精度浮点仿真,除采样时间(-1 表示继承) 参数外,所有输入和参数的数据类型必须为 single

您可以使用采样时间(-1 表示继承) 参数在模块的连续实现和离散实现之间进行切换。要将模块配置为连续时间模式,请将采样时间(-1 表示继承) 参数设置为 0。要配置离散时间模块,将采样时间(-1 表示继承) 参数设置为正值且不为零,或设置为 -1 以从上游模块继承采样时间。

注意

此模块的连续时间实现仅适用于双精度浮点仿真。如果您提供单精度浮点参数和输入,此模块会将它们转换为双精度浮点值,以防止出现错误。

下图显示了模块的结构:

方程

为了计算电池的 SOE,SOE Estimator (Energy Counting, Variable Energy Capacity) 模块使用以下方程式:

SOE=SOE(t0)+1Enom0tVt(t)i(t)dt

其中 Vt 为端电压,i 为电流,Enom 为电池的额定能量容量(以瓦特小时为单位)。

端口

输入

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电池电流(以安培为单位),指定为标量(对于单个电芯)或向量(对于多个电芯)。要将此输入指定为电芯电流向量,请选择指定电流输入作为电芯电流参数。

电池电压,以伏特为单位,对于单个电池电芯,指定为标量;对于多个电池电芯,指定为向量。

电池电芯的能量容量,以瓦特小时为单位,指定为严格正的标量。

能量的初始状态,指定为范围为 [0, 1] 的标量或向量。该输入端口的大小必须等于电流输入端口的大小。

输出

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电池的能量状态,以标量或向量形式返回。该输出端口的大小与电流InitialSOE 输入端口的大小相同。

参数

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以电芯电流向量的形式指定电流输入端口值的选项。如果选择此参数,电流输入端口的值可以是标量或向量,其大小与模块输入的大小相等。

连续模块执行之间的时间。在执行过程中,模块会产生输出,并酌情更新其内部状态。有关详细信息,请参阅什么是采样时间?指定采样时间

对于继承的离散时间运行,请将此参数指定为 -1。对于离散时间操作,请将该参数指定为正整数。对于连续时间运行,将该参数指定为 0

如果此模块位于支持在连续操作和离散操作之间切换的封装子系统或变体子系统中,则提升采样时间参数。提升采样时间参数可确保在模块的连续实现和离散实现之间正确切换。有关详细信息,请参阅Promote Block Parameters to a Mask

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

参考

[1] Yujie Wang, Chenbin Zhang, Zonghai Chen. Model-based State-of-energy Estimation of Lithium-ion Batteries in Electric Vehicles. Energy Procedia, Volume 88, 2016, Pages 998-1004.

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 R2023b 中推出

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