在 Simulink 中进行电池建模并进行算法开发
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本课程为期两天,重点是使用 Simscape™ Battery™ 进行电池组建模并设计电池管理系统的关键控制算法。主题包括:
- 单体电池特征描述
- 具有热保真度和衰减保真度的电池组建模
- 执行荷电状态和健康状态估计
- 设计电池运行监控逻辑
- 计算电流限制与设计故障诊断系统
- 电池管理系统的电池组闭环模拟
第1天 (共2天)
从单体电池开始
目标: 对具有高保真度的单体电池建模并构造充电和放电电路。
- 定义电池术语(电池容量、C 速率、开路电压)
- 使用等效电路模型进行单体电池建模
- 添加单体电池热效应和单体电池退化效应
- 使用 Simscape™ Battery™ 构造充电和放电电路
单体电池的特征
目标: 对给定单体电池执行参数估计。
- 为单体电池表征准备模型和试验数据
- 参数估计概览
- 单体电池特征描述
电池组建模
目标: 使用 Simscape™ Battery™ 构造电池模块和电池组。对连接到电池对象的冷却板建模。
- 使用电池生成器创建电池模块和电池组对象
- 为仿真生成自定义模块和电池组模块
- 对环境和冷却散热路径建模
- 将冷却板连接到电池对象
第2天 (共2天)
状态估计
目标: 估计电池的荷电状态和健康状态。
- 使用库仑计数和扩展卡尔曼滤波器估计电池的荷电状态
- 估计电池的健康状态
- 估计电池组的荷电状态和健康状态
电池管理系统
目标: 开发电池管理系统的关键功能
- 电池管理系统概览
- 使用 Stateflow® 设计电池管理系统的监督控制逻辑
- 集成恒流恒压充电逻辑和状态估计算法
- 实现无源电池平衡网络
- 使用 Simulink Test™ 创建电池管理系统的测试方案
故障监视与电流限制计算
目标: 计算电池电流限制并在电池运行期间检测故障。
- 基于电压和温度约束计算充电和放电电流限制
- 将故障引入电池组
- 检测电池运行期间的电压、电流、温度和传感器故障