锂电池matlab_simulink建模与仿真
基于Simulink的锂电池建模仿真
预期的变化，因此在实际应用中比较少。开路电压法中锂离子 电池的电动势与 ＳＯＣ 之 间 的 函 数 可 以 通 过 实 验 得 出， 虽 然 锂 离子电池线性度不如铅酸电池的明显，但其对应关系曲线也可 以用来估 算 ＳＯＣ。 应 用 开 路 电 压 法 可 以 粗 略 估 算 电 池 ＳＯＣ， 用来测量时，需要先将电池经过长时间的静置，让电池各项数 值达到稳定，无法实现动态实时的测量。卡尔曼滤波法是一种 统计学上的方法，用上一时刻的最优估计值加上此时刻的测量 值计算出均方差最小的状态变量的估计。卡尔曼滤波法可以在 估算的过程中很好的去掉噪声污染，对初始值的误差进行及时 的修正，适用于电池电量的动态在线测量。神经网络是一种对 动物神经网络的模仿，进行分布式并行信息处理的算法数学模 型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之 间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。通过大量的数 据来进行推 理，拥 有 非 线 性 的 优 点，同 时 建 立 输 入 与 输 出 关 系，无需分析电池内部复杂的电化学变化。理论上只要网络的 节点足够多，完全可以用于各种复杂的运算，但是过于复杂的 网络需要强大的硬件支撑，成本太高。每 种 方 法 都 有 其 优 缺 点 以及 适 用 的 范 围 ，其 中 安 时 积 分 法［１］和 开 路 电 压 法［２］应 用 最 为 广泛，和其他的多种 算 法 结 合 来 对 电 池 的 ＳＯＣ 进 行 估 算。 文 献 ［３］ 采用改进的安时积分法 和 卡 尔 曼 滤 波 算 法 来 估 算 电 池 ＳＯＣ，文献 ［４］ 采用开 路 电 压 法 和 卡 尔 曼 滤 波 算 法 来 估 算 电 池 ＳＯＣ，文献 ［５］ 采用开路电 压 法 来 解 决 安 时 积 分 法 无 法 测 定电池初始 ＳＯＣ０的问题。
使用Matlab技术进行建模和仿真的步骤
使用Matlab技术进行建模和仿真的步骤引言：Matlab是一种功能强大的数学计算软件，被广泛应用于各个领域的科学研究和工程技术中。
其中，建模和仿真是Matlab应用的重要方面，它可以帮助工程师和研究人员分析和预测各种系统的行为。
本文将介绍使用Matlab技术进行建模和仿真的步骤，包括建立模型、定义参数、进行仿真和分析结果等。
一、确定建模目标在开始建模之前，首先需要明确建模的目标和需求。
例如，我们可以通过建模来分析电路、机械系统或者物理过程等。
只有明确了建模目标，才能选择合适的建模方法和工具。
二、选择合适的建模方法建模方法可以根据系统的特点和需求进行选择。
常用的建模方法包括物理建模、统计建模、数据驱动建模等。
物理建模是基于系统的物理原理和方程进行建模，统计建模是通过统计分析来描述系统的行为，数据驱动建模则是利用已有的数据来建立模型。
根据不同的情况，选择合适的建模方法至关重要。
三、建立模型在Matlab中，建立模型可以使用Simulink或者编程的方式。
Simulink是一种基于图形化界面的建模工具，可以通过拖拽组件和连接线来搭建模型。
编程的方式则可以使用Matlab脚本语言来描述系统的数学模型。
根据系统的特点和个人的喜好，选择适合自己的建模方式。
四、定义参数和初始条件在建立模型之后，需要定义参数和初始条件。
参数是影响系统行为的变量，可以通过Matlab的变量赋值来定义。
初始条件是模型在仿真开始之前系统的状态，也需要进行设定。
对于一些复杂的系统，可能需要对模型进行调优和参数敏感性分析等，以获取更加准确的结果。
五、进行仿真在模型建立并定义好参数和初始条件之后，就可以进行仿真了。
仿真是通过运行模型，模拟系统在不同条件下的行为。
Matlab提供了强大的仿真功能，可以灵活地设置仿真时间步长和仿真条件，进行数据记录和后续分析。
六、分析结果仿真完成后，需要对仿真结果进行分析。
Matlab提供了各种分析工具和函数，可以方便地对仿真数据进行处理和可视化。
Matlab系列之Simulink仿真教程
交互式仿真
Simulink支持交互式 仿真，用户可以在仿 真运行过程中进行实 时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式 架构，可以与其他 MATLAB工具箱无缝 集成，从而扩展其功 能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法 运算。
除法器
用于实现两个信号的除法 运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出 到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出 到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱 特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域 中应用广泛，可用于设计 和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模 块可用于实现各种信号处 理算法，如滤波器设计、 频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和 仿真通信系统，如调制解 调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模 块可用于实现各种图像处 理算法，如图像滤波、边 缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号，如傅里叶变换、 拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号，如逆傅里叶变 换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间，通 常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模 式，以满足不同的仿真需 求。
MA ABSimulink 锂电池建模
锂电池是目前在各个能源密集型行业中用途广泛，例如新能源汽车、电力微网、航空航天等。
电池模型的建立对研究电池的特性、SOC（state-of-charge）估计、SOH （state-of-health）估计、BMS算法开发以及电池系统的快速实时仿真有重要的意义。
等效电路建模，由于其简单适用性，常常应用在在系统级仿真和控制算法设计过程中。
通过实验数据采集、等效电路模型建立和数学优化技术，用相对简单的RC等效电路可以模拟一个电芯。
若干电芯模型通过不同类型的并串联方法，形成电池包模型。
在电池包模型内，也可加入热电效应仿真。
在上图中，10 个电芯以 10S1P 的形式形成一个电池包（此处工具为 Simscape）。
蓝色的线表示电线连接，橙色的表示热交换连接。
在图中电芯之间的热交换形式为热对流。
电芯的模型为下图所示：R0 表示内阻，R1C1 表示一对 RC，左边的电压源表示开路电压（Em）。
由于只有一对 RC，所以这是一阶等效电路。
上图表明，通过在一个不断充放电的工况下的仿真，我们发现电芯5 和电芯6 有较高的温度，而电芯 1 和电芯 10 温度较低。
原因是在串联结构中，位置处于中间的电芯散热较差，而处于边缘的电芯散热较好。
锂电池的型号多种多样，比如镍钴锰三元材料(NMC)、磷酸铁锂(LFP) 等。
每种电池的化学特征决定了各自不同的等效电路特征。
等效电路的特征由如下两个要点决定：1.RC 的阶数2.R0 、RC 和 Em 的数值下一节中我们将讨论如何获取（估计）上述两个要点数值。
锂电池的老化对模型的影响也是电池模型研究的方向之一。
找出模型的拓扑结构和模型参数的改变趋势，对于SOH 的估计有很强的现实意义。
本文将在第四章中讨论电池老化对电池模型的影响。
被动均衡也是电池管理系统（BMS）的研究热点之一，文末我们将给出一个被动均衡的示例供读者参考。
RC 等效电路的参数设计脉冲放电法RC 等效电路有物理意义的前提是电路中所有 RC 对和 R0 都必须完整地“经历过”一个放电周期。
第3章 Simulink建模与仿真
将仿真数据写入 mat 文件 将仿真数据写入. mat文件 将仿真数据输出到 将仿真数据输出到 Matlab 工作空间 MATLAB 工作空间 使用 Matlab 使用MATLAB 图形显示数据 图形显示数据
图3.10 系统输出模块库及其功能
第3章 Simulink建模与仿真
模块功能说明：
模块功能说明： 有限带宽白噪声
求取输入信号的数学函数值 对输入信号进行内插运算
求取输入信号的数学函数值 对输入信号进行内插运算 输入信号的一维线性内插
输入信号的一维线性内插
输入信号的二维线性内插 输入信号的二维线性内插 输入信号的 n 维线性内插 输入信号的n维线性内插
M函数（对输入进行运算输出结果） M 函数，对输入进行运算输出结果 多项式求值
第3章 Simulink建模与仿真
模块功能说明： 模块功能说明 ： 连续信号的数值微分 连续信号的数值微分 输入信号的连续时间积分 输入信号的连续时间积分 单步积分延迟，输出为前一个输入 单步积分延迟，输出为前一个输入 线性连续系统的状态空间描述 线性连续系统的状态空间描述
线性连续系统的传递函数描述 线性连续系统的传递函数描述 对输入信号进行固定时间延迟 对输入信号进行固定时间延迟 对输入信号进行可变时间延迟 对输入信号进行可变时间延迟 线性连续系统的零极点模型 线性连续系统的零极点模型
合并输入信号块控制信息 信号组合器信号组合器 信号探测器信号探测器 信号维数改变器 选择或重组信号 信号线属性修改 输入信号宽度
信号维数改变器 选择或重组信号 信号线属性修改 输入信号宽度
第3章 Simulink建模与仿真
模块功能说明： 对信号进行分配
Target模块库：主要提供各种用来进行独立可执行代码 或嵌入式代码生成，以实现高效实时仿真的模块。它 们和RTW、TLC有着密切的联系。 (6) Stateflow库：对使用状态图所表达的有限状态 机模型进行建模仿真和代码生成。有限状态机用来描 述基于事件的控制逻辑，也可用于描述响应型系统。
MatlabSimulink系统建模和仿真
图：电容的充电、放电过程的仿真结果。在充电仿真中，输出信号 为系统的零状态响应。在放电过程仿真中，输出信号为系统的零输 入响应。 如果要仿真系统输入信号为任意函数的情况，只需要修改仿 真程序中的输入信号设臵即可。
“实例2.3”单摆运动过程的建模和仿真。 （1）单摆的数学模型 设单摆摆线的固定长度为l ，摆线的质量忽略不计，摆锤质 量为m ，重力加速度为g ，设系统的初始时刻为t=0 ，在任 意 t 0 时刻摆锤的线速度为v(t) ，角速度为 w(t ) ，角位移 为 (t ) 。以单摆的固定位臵为坐标原点建立直角坐标系， 水平方向为x 轴方向。如下图所示。
图：电容的充电电路以及等价系统
（1）数学分析
首先根据网络拓扑和元件伏安特性建立该电路方程组
dy (t ) i (t ) C dt
dy (t ) 1 1 x(t ) y (t ) dt RC RC
y(t ) x(t ) Ri (t )
并化简得
该方程也称为系统的状态方程。在方程中，变量y 代表电 容两端的电压，是电容储能的函数。本例中它既是系统的 状态变量，又是系统的输出变量。
7.1 Matlab编程仿真的方法
7.1.1 概述 通过编程的形式建立计算机仿真模型是最基本的 计算机建模方法。Matlab编程仿真过程就是用编 写脚本文件或函数文件来描述数学模型，并实现 计算机数值求解的过程。 我们把外界对系统产生作用的物理量称为输入 信号或激励，把由于系统内部储存的能量称为系 统的状态，而将系统对外界的作用物理量称为系 统的输出信号或响应。
图：模拟真实示波器显示的调幅仿真波形，仿真中考虑了输 入信号与示波器扫描不同步，载波相位噪声以及加性信道噪 声的影响
7.1.3 连续动态系统的Matlab编程仿真 7.1.3.1 几个实例
MATLAB基础教程第11章 simulink建模与仿真
S函数允许用户向模型中添加自己编写的模块，只要按照一些简单的 规制，就可以在S-Functions添加设计算法。在编写好S-Functions 之后就可以在S-Functions莫窥阿中添加相应得函数名，也可以通过 封装技术来订制自己的交互界面。
在MATLAB的命令窗口中选择File | New | New Model菜单项；
2019年9月3日
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MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
Simulink 模块的操作(1/2)
在Simulink的空白模型窗口中，搭建Simulink的模型主 要是通过用线将各种功能模块连接构成的。在Simulink中， 将两个模块相接非常简单，在每个允许输出的模块口都有 一个输出的>符号表示离开该模块，，而输入端也有一个 表示输入>的符号表示进入该模块。假如想将一个输入模 块和一个输出模块连接起来，那么只需要在前一个模块的 输出口处鼠标左键单击，然后拖动鼠标至另外一个模块的 输入口，松开鼠标左键，Simulink会自动将两个模块用线
在MATLAB的命令窗口中输入simulink,结 果是在桌面上出现一个Simulink Library Browser的窗口，如图11-1，在这个窗口 中列出了按功能分类的各种模块的名称。
单击MATLAB主窗口的快捷按钮 ，打开 Simulink Library Browser窗口 。
2019年9月3日
清华大学出版社
2019年9月3日
基于Simulink的锂电池建模仿真
第五讲 基于MATLAB-Simulink的建模与仿真
MATLAB软件简介？
MATLAB软件的典型应用领域：
❖科学研究； ❖工程技术应用研究 ❖CAI（Computer Aided Instruct） ❖数学实验（Mathematical Experiment） ❖数学建模（Mathematical Modeling）
模型 Transfer-Fcn：线性传递函数模型 Zero-Pole：以零极点表示的传递
函数模型 Memory：存储上一时刻的状态值 Transport Delay：输入信号延时 一个给定时间再输出 Variable Transport Delay：输入 信号延时一个可变时间再输出
✓ 离散模块（Discrete）
For循环不能用For循环内重新赋值循环变
量n来终止。
在For循环中循环控制量的范围可以是任
何有效的MATLAB矩阵。比如
data=[11 9 45 6; 7 16 -1 5];
for n=data
x=n(1)-n(2)
end 这时程序的输出有四个数值，分别是矩阵
data的两列相减的结果
x = 4 x = -7
x = 46 x = 1
For循环可按需要嵌套，即For循环体内的命 令组中可以出现另一个For循环体，这体现了 For循环体也是命令组。比如 for n=1:5
for m=5:-1:1
A(n,m)=n^2+m^2; End
end
MATLAB软件简介？
While-end循环以不定的次数求一组语句的值。 Whil-end 循环的一般形式是： while expression（控制表达式） {commands} end 只要在控制表达式（expression）里的所有元 素为真，就执行While和end语句之间的命令 串（{commands}）。
MatlabSimulink系统建模与仿真
课程设计任务书设计题目Matlab/Simulink系统建模与仿真设计要求1.认真学习并熟练掌握Matlab/Simulink软件的应用及仿真。
2.按照题目1给出的要求建立起Simulink模型，并进行仿真，仿真完成后，可以由MATLAB命令可以得出输出信号波形。
3.按照题目2给出的要求，建立起系统的Simulink仿真模型，并绘制出滤波前后频谱波形。
工作计划2011.6.19查询资料，下载相关软件并正确安装。
2011.6.20-6.25学习相关软件，并按要求进行模型设计，应用相关软件进行仿真。
2011.6.26检查仿真结果并提交完成好的设计报告。
指导老师：教研室主任：电子信息课程设计Matlab/Simulink通信系统建模与仿真一、设计目的：学习Matlab/Simulink的功能及基本用法，对给定系统进行建模与仿真。
二、基本知识：Simulink是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，依托于MATLAB丰富的仿真资源，可应用于任何使用数学方式进行描述的动态系统，其最大优点是易学、易用，只需用鼠标拖动模块框图就能迅速建立起系统的框图模型。
三、设计内容：1、基本练习：（1）启动SIMULINK：先启动MATLAB，在命令窗口中键入：simulink，回车；或点击窗口上的SIMULINK图标按钮。
（2）点击File\new\Model或白纸图标，打开一个创建新模型的窗口。
（3）移动模块到新建的窗口，并按需要排布。
（4）连接模块：将光标指向起始模块的输出口，光标变为“+”，然后拖动鼠标到目标模块的输入口；或者，先单击起始模块，按下Ctrl键再单击目标模块。
（5）在连线中插入模块：只需将模块拖动到连线上。
（6）连线的分支与改变：用鼠标单击要分支的连线，光标变为“+”，然后拖动到目标模块；单击并拖动连线可改变连线的路径。
（7）信号的组合：用Mux模块可将多个标量信号组合成一个失量信号，送到另一模块（如示波器Scope）。
matlab与simulink设计与建模 -回复
matlab与simulink设计与建模-回复中括号内的主题是"Matlab与Simulink设计与建模"，下面将逐步回答这个主题。
第一步：介绍Matlab与SimulinkMatlab是一种高级的数值计算与编程语言，它提供了许多用于处理数值和符号计算的函数和工具箱。
Matlab广泛应用于工程、科学、经济和金融等领域，用于解决各种数值计算、数据分析和可视化的问题。
Simulink是Matlab的一个附加工具箱，它提供了一种基于图形的建模和仿真环境。
Simulink可以用于设计和模拟动态系统，如控制系统、信号处理系统和通信系统等。
它的核心概念是使用图形化的块图将系统的组件和信号流程连接起来。
第二步：Matlab与Simulink的优势Matlab和Simulink具有许多强大的特性和优势。
首先，它们提供了丰富的工具箱和函数库，可以快速实现各种数学和工程计算。
其次，Matlab 和Simulink具有友好的图形用户界面，使得用户可以方便地进行建模和仿真。
此外，它们还支持与其他编程语言和工具的集成，以及大规模的数据处理和可视化能力。
第三步：Matlab和Simulink在设计与建模中的应用Matlab和Simulink在设计与建模中有广泛应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 控制系统设计：Matlab和Simulink提供了丰富的控制系统设计工具箱，可以用于设计和分析各种控制算法和控制器。
用户可以通过建模和仿真来验证设计的性能，进而优化系统。
2. 信号处理与通信系统设计：Matlab和Simulink提供了强大的信号处理工具箱，可以用于处理和分析各种类型的信号。
同时，它们支持通信系统的建模和仿真，例如调制解调、信道编码解码等。
3. 电力系统设计：Matlab和Simulink可以用于建模和仿真各种电力系统组件和系统结构，如发电机、变压器、电网等。
用户可以进行功率流分析、短路分析和稳定性分析等。
锂电池matlab_simulink建模与仿真设计
1.全冲全放2.同时冲放3.环境温度4.电流围1等效电路模型：RC阻、三阶、RNG V开路电压2.神经网络3.有限元亡1. iihrrtiry : R«t tftryIf]/ 1 implePile Edli 甲1計HtlpD QS▼ r W 111 JBBattery一鼻31l»'d EA^Wiit ijh-d JW■l.l^«l Appr=x兀or Ji ji k-r<ri r*.is论：Uy4 RC整车仿真流程Dilver AcLekMflicK丹乳岀乳怡理创氏鹽占spik SFo—• llr-VstilcKs OrnaiTTiicjLSinipk85fnchigft&Mi 灯罰~i 抑航onA. 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Fneciiwe Lead Aad Ranery Modeling Process ror Electrical SyslemComponerI£electicin■Featured Products: Simulink. Statefbv/. Simulink Design Optimization, Parallel Computing ToolboxExample 2: Table-based Lithium Model2OQ9-G1-1381Parameterization of a Battery Simulation Model Usinq Numerical OpdfriizationM M hodsRobyn A. JackeyTi^ i lath'Aforts incGregory L r PJettUnmyly 创motudo ut Coloruido Spnr)g&Martin J. KleinCumfKicr R MW IncAfiSTRACTTypcrfiy tjanay modHi? nre cam(piBx nod drffictft to perametenze to 嗣曲date 召料&申网占good gMieralued ftfl b^lwe皆］liWEiursKd an口<umru1n£fKi Liiu .匚尖CL：：I ta d逐"IH d.n 匕gjLaxdi皿Th»w 會盟linacs are oflwi obkTrwd by ui4nq nrodd-s. a 曲拥that furtw ngmt 畀M«eciTA«6 matlwTicktKzdd^scripiSscri (model) otf I he dyiwiE cFiarKtensbcs E the In thto papa; we HZ de^cnbe a sukib右mod训生ructurp a>nd then 费勺口J&勺b* :诃川卄2「.・{由人nz■治叩山‘ th HI山厂「川A电池建模的小结■电池的模型可以用J*•京统层面的仿真•用于控制算法开发■采用数值优化的力法进行数期辨识”建立梢确的电池模型■冃标:仿真的计算误差小F电池参数的变化误差。
锂电池matlab simulink建模与仿真
1（全冲全放2（同时冲放3（环境温度4（电流范圉 1（等效电路模型:RC 、内阻、三阶、RNGV 、开路电压!电池matlab_simul ink 建模与仿真2（神经网络3（有限元整车仿真流程可以将内阻类型细化dl：j FV “件US 9 r■Sirmilink「立问扁1」阳电池的等效电路模熨（内阻模翱•Simulink 和Simscape 湮立的＜fe 池悭里•Simullnk fHSimscape 址卜旳电池柄乜充放电测试曲线iCOntwo e) &心""山八“・加小仞 心切■加广砂叭八讨ffwul ________ 4 _____ First onier HSH ----------------------------------------- --- ---------------------------------------- <•帥脉心 | 护—Ftes^lJinoe * frzaj■Simulink f Stmscape I "iim佇卡RC模型：Equivalent circuit model (RC)•Cb；电池电卷即电池容H•Cc s左面陨化电容•Rt：终编电阻•Re.电池的内但•Rc：电容的内但RC模型在整车模型中精确建模:建立粘确的电池模型•Simsaape：・做理謬迪熾捞貝邊槌•Op tim ization Toolbox ；电;±的丈际容量计翼■Sinnulink Destgn Optimization：嗨数;；析•Parallel Computing Toolbox< !f仃计翎•二阶等效电路电池模型R x =f(SOC. Cugnt.Voltage. Temperature)TBfmlnoilRMcstencc zEnd of Ohch ftr庐Resold na[M*iA BrMeh] [ParatitieSranch]利用SimscapeS上电池的三阶等效电路模吃End of Charge Reslang-Wr- CTmb L4rarv nrovxrr对否,电路中的参数关系■允放电Illi 线•不同前温度条件•石同的充祢电电流与电压■测忒的参数•电压•电流•温度参数预估计•电池电附打兀它裁数的关系 SOC SOC 唧％ (1-SOC)] R^-R^JWC) ■ Simscape i 普書实现 K 二一心 m(QOC ) 参数辨识 1ftTme (hoursII tMttvry•讹说的紬果取决「•槌空与数据•二二.=•<・-M 文件控总参数辨识过程 ■ E •整说空畲数•山・：心.去.公少弊朋I 驾JE収:■■・<>•■•• n /■丁,・ ；•：・•• • **厶：4匚工•・••■■/• J x»C^Z^4V^X^«- • ••-：'• T/TT X tiTi ;.• •・・. 2・•卜 ' • Trv^」" “•••}'! •— A«l «| •2 ・—/euS 3 • • *.. *.H-U - mz «:>.i ・ ,(- • »•• - c»»c c s:-.» • * '厶".・ /ir«m:cikJ ：X3At::. »i:ru:«: 一:：•. 、・;rvr —F-rprr. "Lr-r 1 ■ ，山-•«■>•・.>.*•.• •»•• • < • ■*■ S ・.•: .• 4. t.ueu i .esii ：. JO . i; .^a..・ iai: •HA , c- (cry. ‘ .•當 S.・ 4.«p ； f 2山・ -4：: I rn ・ r«!t / T.fn aei ■:. l-；"・・・ Ven i I・ it,t*! €•r ・tr< ・L < ./ •• • - •・•・/ 亠，7Tf^ ・•"•・〉・•电池参数辨训步骤小结參考文献■SAE Papers (coniact Math Works)・SAL Paper 2009-01 13B1 Paran^terwtio-n a lUtieiy Smu^iGnModcJ Us^ng NMincnwlOpVmijiiliQn h^lhoO-s• SAE Papet 2007-01 0778. A Stmiprie Erfectrw Lead-Aad B^tLdry Mod 珀mg Prbeess for Etedncal SR仙)Component selection•Featured Products Simulink Stateftow Simulink Design Optimization, parallel Computing ToolboxHim 和Example 2: Table-based Lithium Model•电池的槌型可以川「•杀统层面的仿克•用于控制算法开发・釆川数值优化的方弘ilLfj数据卅i i儿a 愉的电池模魁• I】杯:仿氏的计尊误必小」・电池参数的燮化以径电池建模的小结。
锂电池matlab_simulink建模与仿真(20200813011316)
------------------- 时磊5说 ....... .... ... --------------------1. 全冲全放2. 同时冲放3. 环境温度4. 电流范围1等效电路模型：RC 、内阻、三阶、RNGV 、开路电压 2. 神经网络 3. 有限元■ ------------田咛 7=Pile Edli ¥1 柑 HelpI 、序制斗I* M JB:-^^Q.r.rSnn匕一 •I -4 RCr 曲 iry : R M C t f ： ry V rulft I n Z ] i mp 1Batteryklcdal *pr=jrT * PiffeMJl ： **»» H0| rikvp整车仿真流程Olv 叙 Accekwatof System Powei tngiiie Dom^ndManagement StrategyeSiwlaxione.2EDthrof AccflDe mar◎ □ PP^ A ESSurcncnVehide Powt (k\\0 ■5020$0043030/ Fpnepcmw 叭 X-------------- W/ Gmwfct poww 的巧 >DCdgTM—rl1! ! ! ••••LJ.......................... " 11V ............... 1•二二J___■——1■ ■■ ■Ntolpgi (kW)■• ■ "__ _—r ■L Y : M........... 、！ ............ ：i 1 .................. ；,■■I 1 _ _ --------• , :"Engine 眄心 W)» • 1J ————._Mi i 1i ■Gezaim QSue“kW)□1 ------------------ 1 ------------------ 1 ------------------ 1 ------------------ 1 -------------------•• • • •rz. Ifi i JlDCB^tVohwGls1 ------------------ V ------------------ 1 ------------------ 1 ------------------ f --------------------•尸 ............ ? ........... .............. 「・Kr^ .,i i i 1 fVeMde speed (hn/hlu" ： ： ：• ・ • ・ -• • • •1 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- -■Simulink建立的电池模型可以将内阻类型细化MWIMI i-*CZ3» E EJpBi/tZIlOr-■<U口brirry : II及T tmyf胡世I.討乳側1/仔F_*；Z I *------------------- 啪磊5吋............... .....电池的等效电路模型（内阻模型）■Simulink fiiSimscape建立的电池模犁■Sirrulink fttSimscape "的电池模型充放电测试曲线Q1T丄------------------- 布晶吻吋 -------- ---- -- --------------------RC 模型:Equivalent circuit model (RC|•Cb ：电池电容即电池容虽 •Cc ：表面极化电容 -Rt ：终端电阻 ■Re ：电池的内阻■Rd 电容的内阻CalsiAaH pMVP A* SOC "目£C WTIMI C!A>WUM*ZiSWlUM■Simulink flESimscape 锂立的ill 池模翌*E>©*C«5"Q F -------Sunlrit-RSconvanr3曰QgnilpmjMQotacleo ¥oiii?g#So mlRC 模型在整车模型中精确建模：建穴精确的屯池模型Sioiul ink Library Browser£U B |dit Slew 肛切Q « h Ent«r Mirth taini v 传LibrB'nes“ ■ KM i mi b 旳i»・apA■R H IIW M WciiiiiiopEmiMKl^ Cod” 量 Rtfxrt G*w«ki■ Roftift CoiMwl liHltnx•剧 S<mPo*trSy«»«M®G W S^mscape弓$曲眉腐M Lik ■呼]-Diclftcg ]j Hydohilic■• ^grwlit帀 MicMrK*Ti 爭片肿4 S*gmitPniwnitec|^nKem®C和 SrnSecirMKt 甲.4*7*»心Utilrt4iI V Bdfl-Simscape ：基础平台，实现多领域物理建模 ■Optimization Toolbox ：电池的实际容呈计算 ■Simuhnk Design Optimization ：慘数辨析 ■Parallel Computing Toolbox ：并吁汁Scopes加 1^1 AtceleittiDr 豎期皿 Powei DemandMmiiagcimnni £lr*l 卑的tinging!■J D 匚4)€ eonv^fiei-=■SfFllhrDfKlIrb mia-TQf* DriwtS^nchmuyi C^vmiMficr& Dri 四..... ............. 卷A ......................... .............■三阶等效电路电池模粮R x = f(SOC, Current, Voltage. Temperature)[fi/lain Branch] [ParasiticBranch]利用Simscape建立电池的三阶等效电路模型55对否?电路中的参数关系Simscape 语言实现fl I di E-g< > rr- WT、«-fi\ - »wv.>i«il la ■■^\h--'Lqi --」« L<-« Jllfl L Er r-MfiHfk- 9i rdfH- L AI |vll £■ 1>iia h *Mi 务Url* IlMrt *fl».・ *i r i --耳«M] 1 «l ：■ : f “辺"til- * * >■ -4 £■ |J-i tw - C ^-rVHooTar^V«lPM!l T i ^K ^R^HB . Jiprllri^ iRftl | rTnrtihdr I Irair^-tnir"13 >|i !+♦- i 说上•--- Sr 忖"扌V = i ： Mlat JBIfhjB A L 4^I 1 La Iq ft 1 I . Q E :匸#l ‘\亘：丄Stiir !『Jk HfcSil ： ■ ' 0 Kf.-K £LI W IM H T ; |m PLT )1 A M .^V M M*r Libia T 訂. 砂 |« IIIf m > 4■4^ T * * 卜/?[= — Rmln(Z)O(7)vid mat li-niJ K ■:- KCqnRL *■卡]* Itfti^XjBlin *■ niWufjBk^i -i-^BC-MK^iin- c-lKlf ICC > e 阳怖= F LENM 嚼* 亠w h -l 口 3K~rl*v&s bJ<4?1 = ifl. l JUAJ2 1 ft. 'i'L t JC1 In M 1 Cl. J ! LMl 1*^ - hl«F3Lf ：sL«r ■ «axtexp[/42I (1- SOC )] …加丄+ exp仏2 h/I) »«b4ZK3LHi-CIWr 一 i 佥加啊英 L^j-d 小 L * 41- 4A2J-L/!sEar ： • W" =* 赳，fad■电池电阻与其它参数的关系x 103R ｝二 _心]n(l)OC IR2 =心 00607 0809SOCexp[/t ?1 (1 -SOC )] 1 +旳仏 /«//* *)Q0 5—…——-………………… f|Sr 球灯右参数辨识13■充放电曲线-不同的温度条件■不同的充放电电流与电压■测量的参数■电压 •电流 ■温度510Tirine (hours)1C O一仁心匕no 参数预估计 CanvKtivT HeatIdealTCTijrerEilyirThefreal Rel&rehteI ■ ~ ■ ££■| lijioad 〉Jluad I 沁->| pac叮£帥 0 charge <DOC |CliAigi^ (A|^Tefcrimg ・鞘 dp (V 却北"叩［SOC|■Tar-peBMurE 为丹欣吕 C'tAmtjierrt1晌餐『岂.mf叵Sdver Conngiurf 訓ionDodoe c 【icM nereto open theParameter EflmfliiDn GU 啊h prettited 血怡L*«ci-acid Uitttry2 511L曹..... ............ 春 A ......................... ...........■辨识的结果取决尸模型与数据M 文件控制参数辨识过程■方便调整参数■根据尙求，分步骤进行数据辨识set(hExp(i).OutputDat-(2),・・・•Daca* r TeszDaz&Se^ (1)・ volrog© (2二©w 匸h) •・・・•Tine* t TeszDataSet(1).cxme(l:UflefulLeng^h).••• •Keiqht •r Te5tDataSet(i)・weight);| •nd%% Create ob?ect ・ to represent parameters ・ hPax■ Parac.ec«rE9€laa^or ・P■tanve 匚©z ('Ao* #hFar (end*l) ■ Par&neterEatitutor.Peremet 亡r(*Ke'f hPar (end*l) ■PararseterEstir&ator ・ Parameter (• Eno •, hPax (end*l) ■ PAraiL«c«rEstxaaCQX ・P ・=ajiwt ・：：('R10・. hPax (end*l> - Para&ecerEAtl&ator ・P ・raincre ：U ・Rnc ・■ hPar (endri> ■ Par&meterEatiMa^or.Paraineter(• A22•,%% Creata EsttBation Project froa BxperiiMntal Data, Paraneters^ States h£st ■ FararaeeerEstirMtor ・E ・t\nat\on qMode 】N ・ne. hPar # hExp);♦ Add tunable initial conditions for extracted charge ・tate for 1 ■ 1:length (Te 3tDatdSet )Time (hours)A O F -5^5) 1Ke, 0.0003, 0.001S); Eno. 13.15/6, 13.S/6); R10f 0.0001, 0.1);Roo ・ Rco_lim(l)R QO _11B (2)>; A22r -150, -8)；sec (hPax f ■匸XIM “C T. ;................... 裁品 u/prcf ......................... . .................电池参数辨识步骤小结参考文献■SAE Papers (contact MathWorks)• SAE Paper 2009-01-1381 Parameterization of a Battery Simulation Model Using Numencal Optimization Methods • SAE Paper 2007-01-0778 A Simple, Effective Lead-Aad Battery Modeling Process for Electncal System Component Selection■ Featured Products: Simulink, Stateflov/. Simuhnk Design Optimization, Parallel Computing Toolbox/.v. .v、Example 2: Table-based Lithium Model2009-01-1381Parameterization of a Battery Simulation Model Using Numerical Optimization MethcxisRobyn A. JackeyTh© MathWorks, IncGregory L. PlettUnivorsity ol Cokwado at Colorado SpmgsMartin J. KleinCompact Rome IncCcp>i^102(09 SAE1 OptimizeCapacity Model・ OpOrriMtcn rooibos2 Optimize Discharge Parameters・ Slrrumk Dosgn OpcmxMcr■ Paraiiei Computng TooibOl -3 Optimize Charge Parameters • Stfwom Os»^nOpOmzatfon• P ・・lcl Computing4 Optimize Thermal Model OplrwatonABSTRACTTypcatty battery models are complex find dtffkult to perametenze to match reel^crtd data Achieving agood generalized hi between memured and simulatedThr$9 eyimat«s ore often obUsrwd » using mocMs. a method that further nec^sitntes an accuraie mathemabcai description (model) of the dynamc chaiac*K&>cs of the c^Bs. In ths paper, we first (fesente a witotrie model stmeture ond then discuss how the parnnwtors of mk model may be aulomaticfllZ电池建模的小结■电池的模型可以川J:•系统层面的仿真•用于控制算法开发■采用数值优化的方法进行数据辨识,建立精确的电池模型■冃标:仿真的计算误差小尸电池参数的变化误差Ulr l-U： In* &. F^li 口g 农比应鳖”厅Jskd i. ■■帘■•・翎・■■■ •抚K。