Лист технических данных Аккумулятор

Литий-ионный, литий-полимерный или свинцово-кислотный аккумулятор

Библиотека:
Блок силового агрегата/Накопитель энергии и вспомогательный привод/Технический паспорт Аккумулятор

Описание

В блоке «Спецификация аккумулятора» реализована литий-ионная, литий-полимерная или свинцово-кислотная батарея, которую можно параметризовать с помощью данных производителя. Для создания параметров напряжения разомкнутой цепи и внутреннего сопротивления, необходимых для блока, используйте характеристики разрядов производителя по температурным данным. Пример см. в разделе Создание данных параметров для блока батареи таблицы данных.

Для определения выходного напряжения батареи блок использует таблицы поиска для напряжения разомкнутой цепи батареи и внутреннего сопротивления. Таблицы поиска представляют собой функции состояния заряда (SOC) и температуры батареи, характеризующие характеристики батареи в различных рабочих точках:

$\begin{array}{l} _{Em} = f ( \\ _{SOC)} Rint = f \end{array}$ (T, SOC)

Для вычисления напряжения блок реализует эти уравнения.

$\begin{array}{l} _{VT} =_{} {Em}_{+}_{} \\ _{} \frac{_{IbattRintIbatt}}{_{=}} \\ _{} \begin{matrix} _{}_{IinNpVout} = { NsVT \\ \frac{_{}}{} unfiledVoutstarts + 1 \end{matrix} \\ \frac{}{_{}}_{}^{}_{} \\ _{}_{}^{}_{filteredSOC=1Capbatt∫0tIbattdtLdAmpHr=∫0tIbattdt} \end{array}$

Положительный ток указывает на разряд батареи. Отрицательный ток указывает на заряд батареи.

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины Описание Уравнения

Сигнал шины	Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Мощность, передаваемая между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока	`PwrLdBatt`	Питание аккумуляторной сети	$\begin{array}{l} _{Vbatt} =_{} Vout OR \frac{_{}}{Voutstarts +} \\ _{} 1Pbatt =_{-}_{} \\ _{} {VbattIbattPLdBatt}_{= -} \end{array}$ Pbatt
`PwrNotTrnsfrd` - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrLossBatt`	Потеря питания аккумуляторной сети	$_{PLossBatt} =_{-}_{}_{}^{}_{}$ NpNsIbatt2Rint
`PwrStored` - Скорость изменения накопленной энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на снижение	`PwrStoredBatt`	Питание аккумуляторной сети сохранено	$_{PStoredBatt} =_{} {PBatt}_{+}$ PLossBatt

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Мощность, передаваемая между блоками

Положительные сигналы указывают на поток в блок
Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока

PwrLdBatt

Питание аккумуляторной сети

$\begin{array}{l} _{Vbatt} =_{} Vout OR \frac{_{}}{Voutstarts +} \\ _{} 1Pbatt =_{-}_{} \\ _{} {VbattIbattPLdBatt}_{= -} \end{array}$ Pbatt

PwrNotTrnsfrd - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая

Положительные сигналы указывают на вход
Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrLossBatt

Потеря питания аккумуляторной сети

$_{PLossBatt} =_{-}_{}_{}^{}_{}$ NpNsIbatt2Rint

PwrStored - Скорость изменения накопленной энергии

Положительные сигналы указывают на увеличение
Отрицательные сигналы указывают на снижение

PwrStoredBatt

Питание аккумуляторной сети сохранено

$_{PStoredBatt} =_{} {PBatt}_{+}$ PLossBatt

Уравнения используют эти переменные.

SOC	Состояние зарядки
_Их	Напряжение разомкнутой цепи батареи
_Ibatt	Ток батареи на модуль
_PLdBatt	Питание аккумуляторной сети
_Pbatt	Питание от аккумулятора
_PLossBatt	Потеря питания аккумуляторной сети
_PStoredBatt	Питание аккумуляторной сети сохранено
_Iin	Комбинированный ток, протекающий от аккумуляторной сети
_Rint	Внутреннее сопротивление батареи
_{Не уточнено}	Количество последовательных ячеек
_Np	Число ячеек параллельно
_Вут, _Вбатт	Комбинированное напряжение аккумуляторной сети
_VT	Напряжение аккумуляторной батареи на модуль
_Capbatt	Емкость аккумулятора
_LdAmpHr	Энергия батареи

Порты

Исходные данные

развернуть все

`CapInit` - Емкость аккумулятора
`scalar`

Номинальная емкость батареи при номинальной температуре, _Capbatt, в А· ч.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External Input для параметра Начальная емкость батареи.

`BattCurr` - Ток нагрузки батареи
`scalar`

Комбинированный ток, протекающий от аккумуляторной сети, _Iin, в А.

`BattTemp` - Температура аккумулятора
`scalar`

Температура, измеренная в корпусе батареи, Т, в К.

Продукция

развернуть все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

Сигнал			Описание	Переменная	Единицы
`BattCurr`			Комбинированный ток, протекающий от аккумуляторной сети	_Ibatt	A
`BattAmpHr`			Энергия батареи	_LdAmpHr	A * h
`BattSoc`			Мощность в состоянии зарядки	SOC	НА
`BattVolt`			Комбинированное напряжение аккумуляторной сети	_Vout	V
`BattPwr`			Питание аккумуляторной сети	_Pbatt	W
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrLdBatt`	Питание аккумуляторной сети	_PLdBatt	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrLossBatt`	Потеря питания аккумуляторной сети	_PLossBatt	W
	`PwrStored`	`PwrStoredBatt`	Питание аккумуляторной сети сохранено	_PStoredBatt	W

`BattVolt` - Выходное напряжение батареи
`scalar`

Комбинированное напряжение аккумуляторной сети, _Vout, в В.

Параметры

развернуть все

Параметры блока

`Initial battery capacity` - Ввод или параметр
`Parameter` (по умолчанию) | `External Input`

Начальная емкость батареи, _Capbatt, в А.

Зависимости

Параметр блока Вариант начальной емкости батареи	Создает
`External Input`	Входной порт `CapInit`
`Parameter`	Параметр Начальная емкость батареи, BattCapInit

`Output battery voltage` - нефильтрованный или фильтрующий
`Unfiltered` (по умолчанию) | `Filtered`

Выбрать Filtered для применения фильтра первого порядка к выходному напряжению бита.

Зависимости

Установка параметра выходного напряжения батареи в значение Filtered создает следующие параметры:

Выходная постоянная напряжения батареи, Tc
Начальное значение выходного напряжения батареи, Vinit

`Rated capacity at nominal temperature, BattChargeMax` - Константа
`100` (по умолчанию) | `scalar`

Номинальная емкость батареи при номинальной температуре, в А· ч.

`Open circuit voltage table data, Em` - таблица поиска 1-D
`1`около-`P` матрица

Кривая данных напряжения разомкнутой цепи, _Em, как функция разрядной емкости для P рабочие точки, в В.

`Open circuit voltage breakpoints 1, CapLUTBp` - Точки останова
`1`около-`P` матрица

Точки останова разрядной емкости для P рабочие точки, безразмерные.

Хотя этот параметр совпадает с параметром Battery capacity breakpoint 2, CapSOCBp, блок использует уникальные параметры для гибкости калибровки.

`Internal resistance table data, RInt` - таблица поиска 2-D
`N`около-`M` матрица

Внутренняя карта сопротивления, _Rint, как функция N температуры и M СОС, в омах.

`Battery temperature breakpoints 1, BattTempBp` - Точки останова
`[243.1 253.1 263.1 273.1 283.1 298.1 313.1]` (по умолчанию) | `1`около-`N` матрица

Точки останова аккумулятора для N температуры, в К.

`Battery capacity breakpoints 2, CapSOCBp` - Точки останова
`[0 0.2 0.4 0.6 0.8 1]` (по умолчанию) | `1`около-`M` матрица

Точки останова емкости батареи для M SOC, безразмерный.

Несмотря на то, что этот параметр совпадает с параметром «Разомкнутые точки останова напряжения цепи 1, CapLUTBp», блок использует уникальные параметры для обеспечения гибкости калибровки.

`Number of cells in series, Ns` - Целое число
`1` (по умолчанию) | `scalar`

Количество ячеек последовательно, безразмерно, _Ns.

`Number of cells in parallel, Np` - Целое число
`1` (по умолчанию) | `scalar`

Число ячеек параллельно, безразмерно, _Np.

`Initial battery capacity, BattCapInit` - Мощность
`100` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная емкость батареи, _Capbatt, в А.

Зависимости

Параметр блока Вариант начальной емкости батареи	Создает
`External Input`	Входной порт `CapInit`
`Parameter`	Параметр Начальная емкость батареи, BattCapInit

`Output battery voltage time constant, Tc` - Постоянная времени фильтра
`1/1000` (по умолчанию) | `scalar`

Выходная постоянная времени напряжения батареи, _Tc, в с. Используется в фильтре напряжения первого порядка.

Зависимости

Установка параметра выходного напряжения батареи в значение Filtered создает следующие параметры:

Выходная постоянная напряжения батареи, Tc
Начальное значение выходного напряжения батареи, Vinit

`Output battery voltage initial value` - Начальное напряжение фильтра
`4.221` (по умолчанию) | `scalar`

Начальное значение выходного напряжения батареи, _Vinit, in V. Используется в фильтре напряжения первого порядка.

Зависимости

Установка параметра выходного напряжения батареи в значение Filtered создает следующие параметры:

Выходная постоянная напряжения батареи, Tc
Начальное значение выходного напряжения батареи, Vinit

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).

Ссылки

[1] Аррениус, С.А. «Über die Dissociationswärme und den Einflusβ der Temperatur auf den Dissociationsgrad der Elektrolyte». Журнал физической химии. 4 (1889): 96–116.

[2] Коннорс, К. Химическая кинетика. Нью-Йорк: VCH Publishers, 1990.

[3] Цзи, Янь, Яньчэн Чжан и Чао-Ян Ван. Журнал Электрохимического общества. Том 160, выпуск 4 (2013), A636-A649.

Расширенные возможности

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

См. также

Эквивалентная электрическая батарея | Оценка эквивалентной электрической батареи

Темы

Представлен в R2017a

Документация

Лист технических данных Аккумулятор

Описание

Учет мощности

Порты

Исходные данные

CapInit - Емкость аккумулятора scalar

Зависимости

BattCurr - Ток нагрузки батареи scalar

BattTemp - Температура аккумулятора scalar

Продукция

Info - Сигнал шины автобус

BattVolt - Выходное напряжение батареи scalar

Параметры

Initial battery capacity - Ввод или параметр Parameter (по умолчанию) | External Input

Зависимости

Output battery voltage - нефильтрованный или фильтрующий Unfiltered (по умолчанию) | Filtered

Зависимости

Rated capacity at nominal temperature, BattChargeMax - Константа 100 (по умолчанию) | scalar

Open circuit voltage table data, Em - таблица поиска 1-D 1около-P матрица

Open circuit voltage breakpoints 1, CapLUTBp - Точки останова 1около-P матрица

Internal resistance table data, RInt - таблица поиска 2-D Nоколо-M матрица

Battery temperature breakpoints 1, BattTempBp - Точки останова [243.1 253.1 263.1 273.1 283.1 298.1 313.1] (по умолчанию) | 1около-N матрица

Battery capacity breakpoints 2, CapSOCBp - Точки останова [0 0.2 0.4 0.6 0.8 1] (по умолчанию) | 1около-M матрица

Number of cells in series, Ns - Целое число 1 (по умолчанию) | scalar

Number of cells in parallel, Np - Целое число 1 (по умолчанию) | scalar

Initial battery capacity, BattCapInit - Мощность 100 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Output battery voltage time constant, Tc - Постоянная времени фильтра 1/1000 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Output battery voltage initial value - Начальное напряжение фильтра 4.221 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Примеры модели

Справочное приложение EV

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Темы

Документация по блокам силового агрегата

Поддержка

`CapInit` - Емкость аккумулятора
`scalar`

`BattCurr` - Ток нагрузки батареи
`scalar`

`BattTemp` - Температура аккумулятора
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`BattVolt` - Выходное напряжение батареи
`scalar`

`Initial battery capacity` - Ввод или параметр
`Parameter` (по умолчанию) | `External Input`

`Output battery voltage` - нефильтрованный или фильтрующий
`Unfiltered` (по умолчанию) | `Filtered`

`Rated capacity at nominal temperature, BattChargeMax` - Константа
`100` (по умолчанию) | `scalar`

`Open circuit voltage table data, Em` - таблица поиска 1-D
`1`около-`P` матрица

`Open circuit voltage breakpoints 1, CapLUTBp` - Точки останова
`1`около-`P` матрица

`Internal resistance table data, RInt` - таблица поиска 2-D
`N`около-`M` матрица

`Battery temperature breakpoints 1, BattTempBp` - Точки останова
`[243.1 253.1 263.1 273.1 283.1 298.1 313.1]` (по умолчанию) | `1`около-`N` матрица

`Battery capacity breakpoints 2, CapSOCBp` - Точки останова
`[0 0.2 0.4 0.6 0.8 1]` (по умолчанию) | `1`около-`M` матрица

`Number of cells in series, Ns` - Целое число
`1` (по умолчанию) | `scalar`

`Number of cells in parallel, Np` - Целое число
`1` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial battery capacity, BattCapInit` - Мощность
`100` (по умолчанию) | `scalar`

`Output battery voltage time constant, Tc` - Постоянная времени фильтра
`1/1000` (по умолчанию) | `scalar`

`Output battery voltage initial value` - Начальное напряжение фильтра
`4.221` (по умолчанию) | `scalar`

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