使用 Simulink 进行电力电子控制设计

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) 负责保证电池在各种反复充放电情况和多样性环境条件下的安全运行、性能和使用寿命。在设计 BMS 的同时,工程师可以开发以下反馈和调度控制功能:

  • 监测电池单元电压和温度
  • 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
  • 平衡各个电池单元的荷电状态
  • 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,包括单电池单元等效电路规划和参数化、电子电路设计、控制逻辑、自动代码生成以及验证和校验。借助 Simulink,工程师可以通过以下方式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,使其拓扑反映实际系统并可随电池单元数量扩展。
  • 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件的电力电子电路
  • 开发用于监控和故障检测逻辑的闭环控制算法
  • 设计用于荷电状态和健康状态在线评估的状态观测器。

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。您可以通过 Simulink 模型生成 C 代码来部署您的控制算法,以快速建立系统或微控制器的原型。Simulink 通过电池和电子组件模型生成代码,便于您执行硬件在环 (HIL) 测试的实时仿真,以在硬件实现之前验证您的 BMS。

使用 Simulink 开发电池管理系统

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