电池管理系统 (BMS)

使用 Simulink 开发电池管理系统

在需要可靠、高储能密度、轻量型电源的飞机、电动汽车、便携式设备及其他设备中,锂离子电池组是占主导地位的储能系统。电池管理系统 (BMS) 负责保证电池在多种充放电和环境条件下的安全工作、性能和使用寿命。在设计 BMS 时,工程师需要开发以下反馈和监控功能:

  • 监测电芯电压和温度
  • 估算荷电状态和健康状态
  • 限制功率输入和输出,以防过热和过充
  • 控制充电曲线
  • 平衡各个电芯的荷电状态
  • 必要时将电池组与负载隔离

Simulink® 建模和仿真功能支持 BMS 开发,包括单电芯等效电路建模和参数化、电子电路设计、控制逻辑、自动代码生成以及验证和确认。借助 Simulink,工程师可以完成以下工作,以设计和仿真电池管理系统:

  • 对使用电力网络的电池组进行建模,模型的拓扑结构与实际系统一致,且可随电芯数量扩展
  • 使用测试数据对等效电路元件进行参数化,以准确反映电池化学过程
  • 设计连接电池组和控制器的电力电子电路
  • 开发用作监控和故障检测逻辑的闭环控制算法
  • 设计状态观察器,用于实时估计荷电状态和健康状态。

借助 Simulink,工程师在进行硬件测试之前,可以在一系列运行和故障条件下演练电池管理系统。您可以基于 Simulink 模型生成 C 代码来部署您的控制算法,以建立系统或微控制器的快速原型。Simulink 可基于电池和电子组件模型生成代码,便于您执行实时的硬件在环 (HIL) 仿真测试,以在硬件实现之前确认您的 BMS。

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使用 Simulink 开发电池管理系统

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