Двунаправленный DC-DC

Преобразователь постоянного тока в постоянный, поддерживающий двунаправленное увеличение и увеличение

Библиотека:
Блок силового агрегата/Накопитель энергии и вспомогательный привод/DC-DC

Описание

Двунаправленный блок DC-DC реализует преобразователь DC-to-DC, который поддерживает двунаправленную операцию увеличения и уменьшения (пониженное). Если преобразование постоянного тока в постоянный не ограничивает мощность, выходное напряжение отслеживает команду напряжения. Можно указать электрические потери или измеренную эффективность.

В зависимости от конфигурации аккумуляторной системы, напряжение может быть не в потенциале, который требуется компонентам электрической системы, таким как инверторы и двигатели. Вы можете использовать блок для повышения или понижения напряжения. Подключите блок к батарее и одному из следующих блоков:

Сопоставленный двигатель
Контроллер мгновенных сообщений
Внутренний контроллер PM
Контроллер PM для поверхностного монтажа

Для вычисления электрических потерь при преобразовании постоянного тока в постоянный используйте команду Параметризировать потери в.

Параметр параметра Описание

Параметр параметра	Описание
`Single efficiency measurement`	Электрические потери, рассчитанные с использованием постоянного значения для эффективности преобразования.
`Tabulated loss data`	Электрические потери, рассчитанные как функция тока и напряжения нагрузки. Листы данных преобразователя постоянного тока в постоянный обычно предоставляют данные о потерях в этом формате. При использовании этой опции предоставьте данные для всех рабочих квадрантов, в которых будет выполняться моделирование. При предоставлении частичных данных блок принимает тот же шаблон потерь для других квадрантов. Блок не экстраполирует потери, выходящие за пределы заданного диапазона напряжения и тока. Блок позволяет учитывать фиксированные потери, которые по-прежнему присутствуют при нулевом напряжении или токе.
`Tabulated efficiency data`	Электрические потери, рассчитанные с использованием эффективности преобразования, которая является функцией тока и напряжения нагрузки. При использовании этой опции предоставьте данные для всех рабочих квадрантов, в которых будет выполняться моделирование. При предоставлении частичных данных блок использует тот же шаблон эффективности для других квадрантов. Блок: Предполагает нулевую потерю, если напряжение или ток равны нулю. Для определения потерь используется линейная интерполяция. В условиях пониженной мощности для точности расчета обеспечивают эффективность при низком напряжении и низком токе.

Single efficiency measurement

Электрические потери, рассчитанные с использованием постоянного значения для эффективности преобразования.

Tabulated loss data

Электрические потери, рассчитанные как функция тока и напряжения нагрузки. Листы данных преобразователя постоянного тока в постоянный обычно предоставляют данные о потерях в этом формате. При использовании этой опции предоставьте данные для всех рабочих квадрантов, в которых будет выполняться моделирование. При предоставлении частичных данных блок принимает тот же шаблон потерь для других квадрантов. Блок не экстраполирует потери, выходящие за пределы заданного диапазона напряжения и тока. Блок позволяет учитывать фиксированные потери, которые по-прежнему присутствуют при нулевом напряжении или токе.

Tabulated efficiency data

Электрические потери, рассчитанные с использованием эффективности преобразования, которая является функцией тока и напряжения нагрузки. При использовании этой опции предоставьте данные для всех рабочих квадрантов, в которых будет выполняться моделирование. При предоставлении частичных данных блок использует тот же шаблон эффективности для других квадрантов. Блок:

Предполагает нулевую потерю, если напряжение или ток равны нулю.
Для определения потерь используется линейная интерполяция. В условиях пониженной мощности для точности расчета обеспечивают эффективность при низком напряжении и низком токе.

Примечание

Блок не поддерживает инверсию. Полярность входного напряжения соответствует полярности выходного напряжения.

Теория

Двунаправленный блок постоянного тока использует управляемое напряжение и фактическое напряжение для определения необходимости повышения или понижения напряжения. Можно задать постоянную времени для отклика напряжения.

Если	Тогда
_Voltcmd > _SrcVolt	Повышение
_Voltcmd < _SrcVolt	Доллар

Двунаправленный блок постоянного тока использует регулятор на основе постоянной времени для обеспечения фиксированного выходного напряжения, которое не зависит от тока нагрузки. Используя выходное напряжение и ток, блок определяет потери преобразования постоянного тока в постоянный. Блок использует потери преобразования для вычисления входного тока. В этом блоке учитываются:

Двунаправленный ток
- Источник нагрузки - разрядка батареи
- Нагрузка на источник - заряд батареи
Пределы номинальной мощности

Блок обеспечивает управление напряжением, которое ограничено по мощности на основании этих уравнений. Напряжение фиксированное. Блок не реализует падение напряжения, поскольку ток нагрузки приближается к преобразованию постоянного тока в постоянный с шириной полосы, которая больше, чем ток нагрузки.

Напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный ток	$\begin{array}{l} _{LdVoltCmd} = мин (_{} \frac{_{}}{_{}} \\ VoltCmd,PlimitLdAmp,0)_{} \frac{}{} \end{array}$ LdVolt=LdVoltCmd⋅1τs+1
Потеря мощности для одного источника КПД на нагрузку	$_{} \frac{}{}_{}_{PwrLoss=100−EffEff⋅LdVolt⋅LdAmp}$
Потеря мощности для одной нагрузки КПД на источник	$_{} \frac{}{}_{}_{} PwrLoss=100-EffEff\cdot\|LdVolt\cdotLdAmp\|$
Потеря мощности для табличной эффективности	$_{PrwLoss} = f_{(} {LdVolt}_{,}$ LdAmp)
Ток источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	$_{SrcAmp} \frac{=_{} LdPwr +_{}}{_{}}$ PrwLossSrcVolt
Питание источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	$_{}_{}_{SrcPwr=SrcAmp⋅SrcVolt}$

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Мощность, передаваемая между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока	`PwrBusSrc`	Питание источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	_Psrc	$_{Psrc} =$ SrcPwr
		`PwrBusLd`	Мощность нагрузки от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	_Pbus	$_{Pbus} = -$ LdVolt
	`PwrNotTrnsfrd` - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrLoss`	Потеря мощности преобразователя	_Ploss	$_{Ploss} =$ PwrLoss
	`PwrStored` - Скорость изменения накопленной энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на снижение		Не используется

Уравнения используют эти переменные.

_VoltCmd	Управляемое выходное напряжение преобразователя постоянного тока в постоянный
_SrcVolt	Входное напряжение источника на преобразователь постоянного тока в постоянный ток
_LdAmp	Ток нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный
_LdVolt	Напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный ток
_SrcAmp	Ток источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток
τ	Постоянная времени преобразования
_Vinit	Начальное напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный ток
_Plimit	Предел выходной мощности преобразователя постоянного тока в постоянный
Эффективность	Вклад в эффективность выпуска
_SrcPwr	Питание источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток
_LdPwr	Мощность нагрузки от преобразователя постоянного тока в постоянный ток
_PwrLoss	Потеря питания
_LdVoltCmd	Командуемое напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный перед применением постоянной времени

Порты

Исходные данные

развернуть все

`VoltCmd` - Командируемое напряжение
`scalar`

Преобразователь постоянного тока в постоянный управляемое выходное напряжение, _VoltCmd, в В.

`SrcVolt` - Входное напряжение
`scalar`

Входное напряжение источника на преобразователь постоянного тока в постоянный, _SrcVolt, в В.

`LdCurr` - Ток нагрузки
`scalar`

Ток нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный, _LdAmp, в А.

Продукция

развернуть все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

Сигнал			Описание	Переменная	Единицы
`SrcPwr`			Питание источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	_SrcPwr	W
`LdPwr`			Мощность нагрузки от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	_LdPwr	W
`PwrLoss`			Потеря питания	_PwrLoss	W
`LdVoltCmd`			Командуемое напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный перед применением постоянной времени	_LdVoltCmd	V
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrBusSrc`	Питание источника от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	_Psrc	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrBusLd`	Мощность нагрузки от преобразователя постоянного тока в постоянный ток	_Pbus	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrLoss`	Потеря мощности преобразователя	_Ploss	W
	`PwrStored`	Не используется

`LdVolt` - Напряжение нагрузки
`scalar`

Напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный, _LdVolt, в В.

`SrcCurr` - Ток источника
`scalar`

Ток источника от преобразователя постоянного тока в постоянный, _SrcAmp, в А.

Параметры

развернуть все

Электрическое управление

`Converter response time constant` - Константа
`1/1000` (по умолчанию) | `scalar`

Время отклика конвертера в сек.

`Converter response initial voltage, Vinit` - Напряжение
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальное напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный, _Vinit, в В.

`Converter power limit, Plimit` - Мощность
`100000` (по умолчанию) | `scalar`

Начальное напряжение нагрузки преобразователя постоянного тока в постоянный, _Plimit, в Вт.

Электрические потери

`Parameterize losses by` - Расчет потерь
`Single efficiency measurement` (по умолчанию) | `Tabulated loss data` | `Tabulated efficiency data`

В этой таблице приведены параметры потерь, используемые для расчета электрических параметров.

Параметр параметра Описание

Параметр параметра	Описание
`Single efficiency measurement`	Электрические потери, рассчитанные с использованием постоянного значения для эффективности преобразования.
`Tabulated loss data`	Электрические потери, рассчитанные как функция тока и напряжения нагрузки. Листы данных преобразователя постоянного тока в постоянный обычно предоставляют данные о потерях в этом формате. При использовании этой опции предоставьте данные для всех рабочих квадрантов, в которых будет выполняться моделирование. При предоставлении частичных данных блок принимает тот же шаблон потерь для других квадрантов. Блок не экстраполирует потери, выходящие за пределы заданного диапазона напряжения и тока. Блок позволяет учитывать фиксированные потери, которые по-прежнему присутствуют при нулевом напряжении или токе.
`Tabulated efficiency data`	Электрические потери, рассчитанные с использованием эффективности преобразования, которая является функцией тока и напряжения нагрузки. При использовании этой опции предоставьте данные для всех рабочих квадрантов, в которых будет выполняться моделирование. При предоставлении частичных данных блок использует тот же шаблон эффективности для других квадрантов. Блок: Предполагает нулевую потерю, если напряжение или ток равны нулю. Для определения потерь используется линейная интерполяция. В условиях пониженной мощности для точности расчета обеспечивают эффективность при низком напряжении и низком токе.

Single efficiency measurement

Tabulated loss data

Tabulated efficiency data

Предполагает нулевую потерю, если напряжение или ток равны нулю.
Для определения потерь используется линейная интерполяция. В условиях пониженной мощности для точности расчета обеспечивают эффективность при низком напряжении и низком токе.

`Overall DC to DC converter efficiency, eff` - Константа
`98` (по умолчанию) | `scalar`

Общая эффективность преобразования, Eff, в%.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Single efficiency measurement.

`Vector of voltages (v) for tabulated loss, v_loss_bp` - Точки останова
`[0 200 400 600 800 1000]` (по умолчанию) | `1`около-`M` вектор

Табличные точки останова потерь для M напряжения нагрузки, в В.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Tabulated loss data.

`Vector of currents (i) for tabulated loss, i_loss_bp` - Точки останова
`[0 25 50 75 100]` (по умолчанию) | `1`около-`N` вектор

Табличные точки останова потерь для N токи нагрузки, в А.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Tabulated loss data.

`Corresponding losses, losses_table` - таблица поиска 2-D
`N`около-`M` матрица

Карта электрических потерь, как функция N токи нагрузки и M напряжения нагрузки, в Вт

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Tabulated loss data.

`Vector of voltages (v) for tabulated efficiency, v_eff_bp` - Точки останова
`[200 400 600 800 1000]` (по умолчанию) | `1`около-`M` вектор

Табличные точки останова эффективности для M напряжения нагрузки, в В.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Tabulated efficiency data.

`Vector of currents (i) for tabulated efficiency, i_eff_bp` - Точки останова
`[25 50 75 100]` (по умолчанию) | `1`около-`N` вектор

Табличные точки останова эффективности для N токи нагрузки, в А.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Tabulated efficiency data.

`Corresponding efficiency, efficiency_table` - таблица поиска 2-D
`N`около-`M` матрица

Карта электрической эффективности, как функция N токи нагрузки и M напряжения нагрузки, в%.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Параметризовать потери по выберите Tabulated efficiency data.

Примеры модели

Справочное приложение EV

Моделирование модели EV с помощью двигателя-генератора, аккумулятора, трансмиссии с прямым приводом и соответствующих алгоритмов управления силовым агрегатом. Используйте для анализа согласования силового агрегата и выбора компонентов, проектирования алгоритмов управления и диагностики, а также тестирования аппаратного обеспечения в контуре (HIL).

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Эквивалентная электрическая батарея | Оценка эквивалентной электрической батареи

Документация

Двунаправленный DC-DC

Описание

Теория

Учет мощности

Порты

Исходные данные

VoltCmd - Командируемое напряжение scalar

SrcVolt - Входное напряжение scalar

LdCurr - Ток нагрузки scalar

Продукция

Info - Сигнал шины автобус

LdVolt - Напряжение нагрузки scalar

SrcCurr - Ток источника scalar

Параметры

Converter response time constant - Константа 1/1000 (по умолчанию) | scalar

Converter response initial voltage, Vinit - Напряжение 0 (по умолчанию) | scalar

Converter power limit, Plimit - Мощность 100000 (по умолчанию) | scalar

Parameterize losses by - Расчет потерь Single efficiency measurement (по умолчанию) | Tabulated loss data | Tabulated efficiency data

Overall DC to DC converter efficiency, eff - Константа 98 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Vector of voltages (v) for tabulated loss, v_loss_bp - Точки останова [0 200 400 600 800 1000] (по умолчанию) | 1около-M вектор

Зависимости

Vector of currents (i) for tabulated loss, i_loss_bp - Точки останова [0 25 50 75 100] (по умолчанию) | 1около-N вектор

Зависимости

Corresponding losses, losses_table - таблица поиска 2-D Nоколо-M матрица

Зависимости

Vector of voltages (v) for tabulated efficiency, v_eff_bp - Точки останова [200 400 600 800 1000] (по умолчанию) | 1около-M вектор

Зависимости

Vector of currents (i) for tabulated efficiency, i_eff_bp - Точки останова [25 50 75 100] (по умолчанию) | 1около-N вектор

Зависимости

Corresponding efficiency, efficiency_table - таблица поиска 2-D Nоколо-M матрица

Зависимости

Примеры модели

Справочное приложение EV

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Темы

Документация по блокам силового агрегата

Поддержка

`VoltCmd` - Командируемое напряжение
`scalar`

`SrcVolt` - Входное напряжение
`scalar`

`LdCurr` - Ток нагрузки
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`LdVolt` - Напряжение нагрузки
`scalar`

`SrcCurr` - Ток источника
`scalar`

`Converter response time constant` - Константа
`1/1000` (по умолчанию) | `scalar`

`Converter response initial voltage, Vinit` - Напряжение
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Converter power limit, Plimit` - Мощность
`100000` (по умолчанию) | `scalar`

`Parameterize losses by` - Расчет потерь
`Single efficiency measurement` (по умолчанию) | `Tabulated loss data` | `Tabulated efficiency data`

`Overall DC to DC converter efficiency, eff` - Константа
`98` (по умолчанию) | `scalar`

`Vector of voltages (v) for tabulated loss, v_loss_bp` - Точки останова
`[0 200 400 600 800 1000]` (по умолчанию) | `1`около-`M` вектор

`Vector of currents (i) for tabulated loss, i_loss_bp` - Точки останова
`[0 25 50 75 100]` (по умолчанию) | `1`около-`N` вектор

`Corresponding losses, losses_table` - таблица поиска 2-D
`N`около-`M` матрица

`Vector of voltages (v) for tabulated efficiency, v_eff_bp` - Точки останова
`[200 400 600 800 1000]` (по умолчанию) | `1`около-`M` вектор

`Vector of currents (i) for tabulated efficiency, i_eff_bp` - Точки останова
`[25 50 75 100]` (по умолчанию) | `1`около-`N` вектор

`Corresponding efficiency, efficiency_table` - таблица поиска 2-D
`N`около-`M` матрица

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™