Datasheet Battery

Литий-ионный, литиевый полимер или свинцово-кислотная батарея

Библиотека:
Powertrain Blockset / Аккумулирование энергии и Вспомогательный Диск / Батарея Таблицы данных

Описание

Блок Datasheet Battery реализует литий-ионное, литиевый полимер или свинцово-кислотную батарею, что можно параметрировать данные производителя использования. Чтобы создать напряжение разомкнутой цепи и внутренние параметры сопротивления, в которых вы нуждаетесь для блока, используйте характеристики выброса производителя температурными данными. Для примера смотрите, Генерируют Данные о Параметре для Блока Батареи Таблицы данных.

Чтобы определить выходное напряжение батареи, блок использует интерполяционные таблицы для напряжения разомкнутой цепи батареи и внутреннего сопротивления. Интерполяционные таблицы являются функциями состояния заряда (SOC) и температуры батареи, характеризуя эффективность батареи в различных рабочих точках:

$\begin{array}{l} E_{m} = f (S O C) \\ R_{i n t} = f (T, S O C) \end{array}$

Чтобы вычислить напряжение, блок реализует эти уравнения.

$\begin{array}{l} V_{T} = E_{m} + I_{b a t t} R_{i n t} \\ I_{b a t t} = \frac{I_{i n}}{N_{p}} \\ V_{o u t} = {\begin{matrix} N_{s} V_{T} неотфильтрованный \\ \frac{V_{o u t}}{τ s + 1} отфильтрованный \end{matrix} \\ S O C = \frac{1}{C a p_{b a t t}} \int_{0}^{t} I_{b a t t} d t \\ L d_{A m p H r} = \int_{0}^{t} I_{b a t t} d t \end{array}$

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

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины Описание Уравнения

Сигнал шины	Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Степень передается между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока	`PwrLdBatt`	Степень сети Battery	$\begin{array}{l} V_{b a t t} = V_{o u t} ИЛИ \frac{V_{o u t}}{τ s + 1} \\ P_{b a t t} = - V_{b a t t} I_{b a t t} \\ P_{L d B a t t} = - P_{b a t t} \end{array}$
`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrLossBatt`	Потери мощности сети Battery	$P_{L o s s B a t t} = - N_{p} N_{s} I_{b a t t}^{2} R_{i n t}$
`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredBatt`	Степень сети Battery сохранена	$P_{S t o r e d B a t t} = P_{B a t t} + P_{L o s s B a t t}$

PwrInfo

PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками

Положительные сигналы указывают на поток в блок
Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока

PwrLdBatt

Степень сети Battery

$\begin{array}{l} V_{b a t t} = V_{o u t} ИЛИ \frac{V_{o u t}}{τ s + 1} \\ P_{b a t t} = - V_{b a t t} I_{b a t t} \\ P_{L d B a t t} = - P_{b a t t} \end{array}$

PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный

Положительные сигналы указывают на вход
Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrLossBatt

Потери мощности сети Battery

$P_{L o s s B a t t} = - N_{p} N_{s} I_{b a t t}^{2} R_{i n t}$

PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения

Положительные сигналы указывают на увеличение
Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

PwrStoredBatt

Степень сети Battery сохранена

$P_{S t o r e d B a t t} = P_{B a t t} + P_{L o s s B a t t}$

Уравнения используют эти переменные.

SOC	Состояние заряда
_Em	Напряжение разомкнутой цепи батареи
_Ibatt	На текущую батарею модуля
_PLdBatt	Степень сети Battery
_Pbatt	Питание от батареи
_PLossBatt	Потери мощности сети Battery
_PStoredBatt	Степень сети Battery сохранена
_Iin	Объединенное текущее течение из сети батареи
_Rint	Батарея внутреннее сопротивление
_Ns	Количество ячеек последовательно
_Np	Количество ячеек параллельно
_Vout, _Vbatt	Объединенное напряжение сети батареи
_VT	На напряжение батареи модуля
_Capbatt	Емкость батареи
_LdAmpHr	Энергия батареи

Порты

Входные параметры

развернуть все

`CapInit` — Емкость батареи
`scalar`

Расчетная емкость батареи при номинальной температуре, _Capbatt, в А-ч.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External Input для параметра Initial battery capacity.

`BattCurr` — Текущая загрузка батареи
`scalar`

Объединенное текущее течение из сети батареи, _Iin, в A.

`BattTemp` — Температура батареи
`scalar`

Температура измеряется в корпусе батареи, T, в K.

Вывод

развернуть все

`Info` — Сигнал шины
шина

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

Сигнал			Описание	Переменная	Модули
`BattCurr`			Объединенное текущее течение из сети батареи	_Ibatt	A
`BattAmpHr`			Энергия батареи	_LdAmpHr	A*h
`BattSoc`			Способность состояния заряда	SOC	N/A
`BattVolt`			Объединенное напряжение сети батареи	_Vout	V
`BattPwr`			Степень сети Battery	_Pbatt	W
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrLdBatt`	Степень сети Battery	_PLdBatt	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrLossBatt`	Потери мощности сети Battery	_PLossBatt	W
	`PwrStored`	`PwrStoredBatt`	Степень сети Battery сохранена	_PStoredBatt	W

`BattVolt` — Выходное напряжение батареи
`scalar`

Объединенное напряжение сети батареи, _Vout, в V.

Параметры

развернуть все

Блокируйте опции

`Initial battery capacity` — Введите или параметр
`Parameter` (значение по умолчанию) | `External Input`

Начальная емкость батареи, _Capbatt, в А-ч.

Зависимости

Параметры блоков опция Initial battery capacity	Создает
`External Input`	Input port `CapInit`
`Parameter`	Параметр Initial battery capacity, BattCapInit

`Output battery voltage` — Неотфильтрованный или фильтруют
`Unfiltered` (значение по умолчанию) | `Filtered`

Выберите Filtered чтобы применить фильтр первого порядка к выходу разбивают напряжение.

Зависимости

Установка параметра Output battery voltage на Filtered создает эти параметры:

Output battery voltage time constant, Tc
Output battery voltage initial value, Vinit

`Rated capacity at nominal temperature, BattChargeMax` — Постоянный
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

Расчетная емкость батареи при номинальной температуре, в А-ч.

`Open circuit voltage table data, Em` — 1D интерполяционная таблица
1 - `P` матрица

Кривая данных о напряжении разомкнутой цепи, _Em, в зависимости от разряженной способности к P рабочие точки, в V.

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

Разрядите полные точки останова для P рабочие точки, безразмерные.

Несмотря на то, что этот параметр совпадает с параметром Battery capacity breakpoints 2, CapSOCBp, блок использует уникальные параметры для калибровочной гибкости.

`Internal resistance table data, RInt` — Двумерная интерполяционная таблица
`N`- `M` матрица

Внутренняя карта сопротивления, _Rint, в зависимости от N температуры и M SOCs, в Омах.

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

Температура батареи устанавливает точки останова для N температуры, в K.

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

Емкость батареи устанавливает точки останова для M SOCs, безразмерный.

Несмотря на то, что этот параметр совпадает с параметром Open circuit voltage breakpoints 1, CapLUTBp, блок использует уникальные параметры для калибровочной гибкости.

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

Количество ячеек последовательно, безразмерный, _Ns.

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

Количество ячеек параллельно, безразмерный, _Np.

`Initial battery capacity, BattCapInit` — Способность
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

Начальная емкость батареи, _Capbatt, в А-ч.

Зависимости

Параметры блоков опция Initial battery capacity	Создает
`External Input`	Input port `CapInit`
`Parameter`	Параметр Initial battery capacity, BattCapInit

`Output battery voltage time constant, Tc` — Отфильтруйте постоянную времени
1/1000 (значение по умолчанию) | `scalar`

Выведите постоянную времени напряжения батареи, _Tc, в s. Используемый в фильтре напряжения первого порядка.

Зависимости

Установка параметра Output battery voltage на Filtered создает эти параметры:

Output battery voltage time constant, Tc
Output battery voltage initial value, Vinit

`Output battery voltage initial value` — Отфильтруйте начальное напряжение
4.221 (значение по умолчанию) | `scalar`

Выведите начальное значение напряжения батареи, _Vinit, в V. Используемый в фильтре напряжения первого порядка.

Зависимости

Установка параметра Output battery voltage на Filtered создает эти параметры:

Output battery voltage time constant, Tc
Output battery voltage initial value, Vinit

Примеры модели

Пример готовых узлов EV

Симулируйте модель EV с моторным генератором, батареей, передачей прямого привода и сопоставленными алгоритмами управления трансмиссии. Используйте для анализа соответствия трансмиссии и выбора компонента, управления и диагностического проекта алгоритма и оборудования в цикле (HIL) тестирование.

Ссылки

[1] Arrhenius, S.A. “Über умирают логово Dissociationswärme und логово Einflusß der Temperatur auf Dissociationsgrad der Elektrolyte”. Журнал Физической Химии. 4 (1889): 96–116.

[2] Коннорс, K. Химическая кинетика. Нью-Йорк: издатели VCH, 1990.

[3] Цзи, Ян, Яньчэн Чжан и Чаоян Ван. Журнал электрохимического общества. Объем 160, выпуск 4 (2013), A636-A649.

Расширенные возможности

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

Темы

Введенный в R2017a

Документация

Datasheet Battery

Описание

Учет степени

Порты

Входные параметры

CapInit — Емкость батареи scalar

Зависимости

BattCurr — Текущая загрузка батареи scalar

BattTemp — Температура батареи scalar

Вывод

Info — Сигнал шины шина

BattVolt — Выходное напряжение батареи scalar

Параметры

Initial battery capacity — Введите или параметр Parameter (значение по умолчанию) | External Input

Зависимости

Output battery voltage — Неотфильтрованный или фильтруют Unfiltered (значение по умолчанию) | Filtered

Зависимости

Rated capacity at nominal temperature, BattChargeMax — Постоянный100 (значение по умолчанию) | scalar

Open circuit voltage table data, Em — 1D интерполяционная таблица1 - P матрица

Open circuit voltage breakpoints 1, CapLUTBp — Точки останова1 - P матрица

Internal resistance table data, RInt — Двумерная интерполяционная таблица N- M матрица

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

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

Number of cells in series, Ns Целое число1 (значение по умолчанию) | scalar

Number of cells in parallel, Np Целое число1 (значение по умолчанию) | scalar

Initial battery capacity, BattCapInit — Способность100 (значение по умолчанию) | scalar

Зависимости

Output battery voltage time constant, Tc — Отфильтруйте постоянную времени1/1000 (значение по умолчанию) | scalar

Зависимости

Output battery voltage initial value — Отфильтруйте начальное напряжение4.221 (значение по умолчанию) | scalar

Зависимости

Примеры модели

Пример готовых узлов EV

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`CapInit` — Емкость батареи
`scalar`

`BattCurr` — Текущая загрузка батареи
`scalar`

`BattTemp` — Температура батареи
`scalar`

`Info` — Сигнал шины
шина

`BattVolt` — Выходное напряжение батареи
`scalar`

`Initial battery capacity` — Введите или параметр
`Parameter` (значение по умолчанию) | `External Input`

`Output battery voltage` — Неотфильтрованный или фильтруют
`Unfiltered` (значение по умолчанию) | `Filtered`

`Rated capacity at nominal temperature, BattChargeMax` — Постоянный
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Open circuit voltage table data, Em` — 1D интерполяционная таблица
1 - `P` матрица

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

`Internal resistance table data, RInt` — Двумерная интерполяционная таблица
`N`- `M` матрица

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

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

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

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

`Initial battery capacity, BattCapInit` — Способность
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Output battery voltage time constant, Tc` — Отфильтруйте постоянную времени
1/1000 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Output battery voltage initial value` — Отфильтруйте начальное напряжение
4.221 (значение по умолчанию) | `scalar`

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