Estimation Equivalent Circuit Battery

Батарея схемы резистор-конденсатор (RC), которая создает интерполяционные таблицы

Библиотека:
Блок-набор силовых агрегатов/накопитель энергии и вспомогательный привод/сетевая батарея

Описание

Блок Estimation Equivalent Circuit Battery реализует модель батареи резистора-конденсатора (RC), которую можно использовать, чтобы создать интерполяционные таблицы для блока Equivalent Circuit Battery. Интерполяционные таблицы являются функциями состояния заряда (SOC).

Блок Estimation Equivalent Circuit Battery вычисляет объединенное напряжение сетевой батареи с помощью интерполяционных таблиц параметров. Таблицы являются функциями SOC. Чтобы получить SOC, блок интегрирует токи заряда и разряда.

В частности, блок реализует эти параметры как интерполяционные таблицы, которые являются функциями SOC:

Сопротивление ряда, _Ro =, (SOC)
Напряжение разомкнутой батареи, _Em =, (SOC)
Сопротивление сети, _Rn =, (SOC)
Емкость сети, _Cn =, (SOC)

Чтобы вычислить объединенное напряжение сети батарей, блок использует эти уравнения.

$\begin{array}{l} V_{T} = E_{m} - I_{b a t t} R_{o} - \sum_{1}^{n} V_{n} \\ V_{n} = \int_{0}^{t} [\frac{I_{b a t t}}{C_{n}} - \frac{V_{n}}{R_{n} C_{n}}] d t \\ S O C = \frac{- 1}{C_{b a t t}} \int_{0}^{t} I_{b a t t} d t \\ I_{b a t t} = I_{i n} \\ V_{o u t} = V_{T} \end{array}$

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

В уравнениях используются эти переменные.

SOC	Состояние оплаты
_Em	Напряжение разомкнутой батареи
_Ibatt	Ток батареи на модуль
_Iin	Комбинированный ток, вытекающий из сети аккумуляторов
_Ro	Последовательное сопротивление
n	Количество последовательных пар RC
_Vout, _VT	Комбинированное напряжение аккумуляторной сети
_Vn	Напряжение для `n`-я пара RC
_Rn	Сопротивление для `n`-я пара RC
_Cn	Емкость для `n`-я пара RC
_Cbatt	Емкость батареи

Порты

Исходные данные

расширить все

`BattCurr` - Ток сети аккумуляторов
`scalar`

Комбинированный ток, вытекающий из сети аккумуляторов, _Iin, в А.

Выход

расширить все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

Сигнал	Описание	Переменная	Модули
`CapVolt`	Напряжение для `n`-я пара RC	_Vn	V

`BattVolt` - Выходное напряжение батареи
`scalar`

Комбинированное напряжение сети аккумуляторов, _Vout, в В.

`BattSoc` - Батарея SOC
`scalar`

Состояние заряда батареи, SOC.

Параметры

расширить все

Основная батарея

`Number of series RC pairs` - RC-пары
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4` | `5`

Количество последовательных пар RC. Для лития обычно 1 или 2.

`Open circuit voltage Em table data, Em` - Таблица напряжений
`[3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8]` (по умолчанию) | `array`

Таблица напряжений разомкнутой цепи, _Em, в В. Функция SOC.

`Series resistance table data, R0` - Сопротивление
`[0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01]` (по умолчанию) | `array`

Таблица сопротивления рядов, _Ro, в омах. Функция SOC.

`State of charge breakpoints, SOC_BP` - точки останова SOC
`[0 .2 .4 .6 .8 1]` (по умолчанию) | `vector`

Точки останова состояния заряда (SOC), безразмерные.

`Battery capacity, BattCap` - Емкость
`27.6250` (по умолчанию) | `scalar`

Емкость батареи, _Cbatt, в А ч.

`Initial battery capacity, BattCapInit` - Емкость
`27.6250` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная емкость батареи, _Cbatto, в А ч.

`Initial capacitor voltage, InitialCapVoltage` - Напряжение
`0` (по умолчанию) | `vector`

Начальное напряжение конденсатора, в В. Размерность вектора должна равняться Number of series RC pairs.

Данные таблицы R и C

`Данные таблицы сопротивления сети, R n` - Интерполяционная таблица
`[0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005]` (по умолчанию) | `array`

Данные таблицы сопротивления сети для n-я пара RC, как функция SOC, в омах.

`Данные таблицы емкостей сети, C n` - Интерполяционная таблица
`[10000 10000 10000 10000 10000 10000]` (по умолчанию) | `array`

Данные таблицы емкости сети для n-я пара RC, как функция SOC, в F.

Пределы камер

`Upper Integrator Voltage Limit, Vu` - Максимум
`Inf` (по умолчанию) | `scalar`

Верхний предел напряжения, в В.

`Lower Integrator Voltage Limit, Vl` - Минимум
`Inf` (по умолчанию) | `scalar`

Нижний предел напряжения, в В.

Примеры моделей

Пример готовых узлов EV

Симулируйте модель EV с генератором, батареей, прямой коробкой передач и соответствующими алгоритмами управления силовым агрегатом. Используйте для анализа соответствия силового агрегата и выбора компонентов, проекта алгоритмов управления и диагностики и проверки оборудования в цикле (HIL).

Ссылки

[1] Ahmed, R., J. Gazzarri, R. Jackey, S. Onori, S. Habibi, et al. «Основанная на модели идентификация параметров здоровых и выдержанных литий-ионных батарей для электрических Транспортных средств применений». SAE International Journal of Alternative Powertrains. doi: 10,4271/2015-01-0252, 4 (2): 2015.

[2] Gazzarri, J., N. Shrivastava, R. Jackey, and C. Borghesani. «Моделирование, моделирование и развертывание пакетов батарей на многоядерном объекте реального времени». SAE International Journal of Aerospace. doi: 10,4271/2014-01-2217, 7 (2): 2014.

[3] Huria, T., M. Ceraolo, J. Gazzarri, and R. Jackey. «Высокоточная электрическая модель с тепловой зависимостью для характеристики и симуляции литиевых элементов батареи высокой степени». IEEE^® Международная конференция по электрическому Транспортному средству. Март 2012, стр. 1-8.

[4] Huria, T., M. Ceraolo, J. Gazzarri, and R. Jackey. «Упрощенный расширенный фильтр Калмана наблюдатель для SOC оценки коммерческих энергетически ориентированных литиевых элементов батареи LFP». Технический документ SAE 2013-01-1544. doi: 10.4271/2013-01-1544, 2013.

[5] Джеки, Р. «Простой, эффективный процесс моделирования свинцово-кислотной батареи для выбора компонентов электрических систем». Технический документ SAE 2007-01-0778. doi: 10.4271/2007-01-0778, 2007.

[6] Джеки, Р., Г. Плетт и М. Клейн. Параметризация модели симуляции батареи с использованием численных методов оптимизации. Технический документ SAE 2009-01-1381. doi: 10.4271/2009-01-1381, 2009.

[7] Jackey, R., M. Saginaw, T. Huria, M. Ceraolo, P. Sanghvi, and J. Gazzarri. Оценка параметра модели батареи с использованием многослойного метода: Пример с использованием литиевой железофосфатной камеры. Технический документ SAE 2013-01-1547. Warrendale, PA: SAE International, 2013.

Документация

Estimation Equivalent Circuit Battery

Описание

Порты

Исходные данные

`BattCurr` - Ток сети аккумуляторов
`scalar`

Выход

`Info` - Сигнал шины
автобус

`BattVolt` - Выходное напряжение батареи
`scalar`

`BattSoc` - Батарея SOC
`scalar`

Параметры

`Number of series RC pairs` - RC-пары
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4` | `5`

`Open circuit voltage Em table data, Em` - Таблица напряжений
`[3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8]` (по умолчанию) | `array`

`Series resistance table data, R0` - Сопротивление
`[0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01]` (по умолчанию) | `array`

`State of charge breakpoints, SOC_BP` - точки останова SOC
`[0 .2 .4 .6 .8 1]` (по умолчанию) | `vector`

`Battery capacity, BattCap` - Емкость
`27.6250` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial battery capacity, BattCapInit` - Емкость
`27.6250` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial capacitor voltage, InitialCapVoltage` - Напряжение
`0` (по умолчанию) | `vector`

`Данные таблицы сопротивления сети, R n` - Интерполяционная таблица
`[0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005]` (по умолчанию) | `array`

`Данные таблицы емкостей сети, C n` - Интерполяционная таблица
`[10000 10000 10000 10000 10000 10000]` (по умолчанию) | `array`

`Upper Integrator Voltage Limit, Vu` - Максимум
`Inf` (по умолчанию) | `scalar`

`Lower Integrator Voltage Limit, Vl` - Минимум
`Inf` (по умолчанию) | `scalar`

Примеры моделей

Пример готовых узлов EV

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Темы

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

Документация

Estimation Equivalent Circuit Battery

Описание

Порты

Исходные данные

BattCurr - Ток сети аккумуляторов scalar

Выход

Info - Сигнал шины автобус

BattVolt - Выходное напряжение батареи scalar

BattSoc - Батарея SOC scalar

Параметры

Number of series RC pairs - RC-пары 1 (по умолчанию) | 2 | 3 | 4 | 5

Open circuit voltage Em table data, Em - Таблица напряжений [3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8] (по умолчанию) | array

Series resistance table data, R0 - Сопротивление [0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01] (по умолчанию) | array

State of charge breakpoints, SOC_BP - точки останова SOC [0 .2 .4 .6 .8 1] (по умолчанию) | vector

Battery capacity, BattCap - Емкость 27.6250 (по умолчанию) | scalar

Initial battery capacity, BattCapInit - Емкость 27.6250 (по умолчанию) | scalar

Initial capacitor voltage, InitialCapVoltage - Напряжение 0 (по умолчанию) | vector

Данные таблицы сопротивления сети, R n - Интерполяционная таблица [0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005] (по умолчанию) | array

Данные таблицы емкостей сети, C n - Интерполяционная таблица [10000 10000 10000 10000 10000 10000] (по умолчанию) | array

Upper Integrator Voltage Limit, Vu - Максимум Inf (по умолчанию) | scalar

Lower Integrator Voltage Limit, Vl - Минимум Inf (по умолчанию) | scalar

Примеры моделей

Пример готовых узлов EV

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Темы

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`BattCurr` - Ток сети аккумуляторов
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`BattVolt` - Выходное напряжение батареи
`scalar`

`BattSoc` - Батарея SOC
`scalar`

`Number of series RC pairs` - RC-пары
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4` | `5`

`Open circuit voltage Em table data, Em` - Таблица напряжений
`[3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8]` (по умолчанию) | `array`

`Series resistance table data, R0` - Сопротивление
`[0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01]` (по умолчанию) | `array`

`State of charge breakpoints, SOC_BP` - точки останова SOC
`[0 .2 .4 .6 .8 1]` (по умолчанию) | `vector`

`Battery capacity, BattCap` - Емкость
`27.6250` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial battery capacity, BattCapInit` - Емкость
`27.6250` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial capacitor voltage, InitialCapVoltage` - Напряжение
`0` (по умолчанию) | `vector`

`Данные таблицы сопротивления сети, R n` - Интерполяционная таблица
`[0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005]` (по умолчанию) | `array`

`Данные таблицы емкостей сети, C n` - Интерполяционная таблица
`[10000 10000 10000 10000 10000 10000]` (по умолчанию) | `array`

`Upper Integrator Voltage Limit, Vu` - Максимум
`Inf` (по умолчанию) | `scalar`

`Lower Integrator Voltage Limit, Vl` - Минимум
`Inf` (по умолчанию) | `scalar`

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®