Battery

Модель батареи.

battery

Описание

Блок Battery представляет собой простую модель батареи. Вы также можете выставить порт вывода заряда и тепловой порт батареи.

Чтобы измерить уровень внутреннего заряда батареи, в разделе Main установите флажок для параметра Expose charge measurement port. Это действие отображает дополнительный порт q, который выводит текущее значение заряда батареи. Используйте эту функциональность для изменения поведения нагрузки в зависимости от состояния заряда, не прибегая к сложностям построения измерителя уровня заряда.

Чтобы смоделировать тепловые эффекты батареи, в разделе Thermal Port установите флажок для параметра Thermal port. Это действие открывает дополнительный тепловой порт H. При выборе этого режима необходимо ввести дополнительные параметры, в частности необходимо задать вторую температуру. Дополнительные сведения см. в разделе Моделирование тепловых эфектов.

Эквивалентная схема батареи состоит из фундаментальной модели батареи, сопротивления саморазряда , модели динамики заряда и последовательного сопротивления .

battery scheme 1

Модель батареи

Если для параметра Battery charge capacity выбрать значение Infinite, то блок смоделирует батарею как последовательный резистор и источник постоянного напряжения. При этом уровень заряда не меняется со временем.

Если для параметра Battery charge capacity выбрать значение Finite, блок моделирует батарею как последовательный резистор и источник напряжения, зависящий от заряда. В этом случае напряжение является функцией заряда и имеет следующую зависимость:

где:

SOC (состояние заряда) — это отношение текущего заряда к номинальной емкости батареи.
— это напряжение, когда батарея полностью заряжена при отсутствии нагрузки (номинальное напряжение). Задается параметром Nominal voltage.
β — это коэффициент, который рассчитывается таким образом, чтобы напряжение батареи было V1 при заряде AH1. Задайте напряжение V1 и емкость ячейки AH1 с помощью параметров блока. AH1 — это заряд, когда напряжение холостого хода (разомкнутой цепи) равно V1, а V1 меньше номинального напряжения.

Уравнение определяет приблизительную зависимость между напряжением и оставшимся зарядом. Эта аппроксимация воспроизводит возрастающую скорость падения напряжения при низких значениях заряда и гарантирует, что напряжение батареи становится равным нулю, когда уровень заряда равен нулю. Преимущество этой модели в том, что она требует небольшого количества параметров, которые легко доступны в большинстве технических паспортов.

Моделирование угасания батареи

Для моделей батарей с конечной емкостью заряда можно смоделировать ухудшение характеристик батареи в зависимости от количества циклов разряда. Это ухудшение называется угасанием батареи. Чтобы использовать его, установите флажок для параметра Battery fade. Эта настройка открывает дополнительные параметры в разделе Fade.

Блок реализует уменьшение заряда батареи путем масштабирования определенных значений параметров батареи, которые вы указываете в разделе Main, в зависимости от количества завершенных циклов разряда. Блок использует множители , и для значений параметров Cell capacity (Ah rating), Internal resistance и Voltage V1 when charge is AH1 соответственно. Эти множители, в свою очередь, зависят от количества циклов разряда:

где:

— множитель для номинальной емкости батареи.
— множитель для последовательного сопротивления батареи.
— множитель для напряжения V1.
— количество выполненных циклов разряда.
— количество полных циклов разряда, завершенных до начала моделирования.
— номинальная емкость батареи в ампер-часах.
— мгновенный выходной ток батареи.
— функция Хевисайда ("ступенька") для мгновенного выходного тока батареи. Эта функция возвращает 0, если аргумент отрицательный, и 1, если аргумент положительный.

Блок вычисляет коэффициенты k₁, k₂ и k₃, подставляя значения параметров, указанные в разделе Fade, в эти уравнения батареи. Например, набор параметров блока по умолчанию соответствует следующим значениям коэффициентов:

Вы также можете определить начальную точку для моделирования на основе предыдущей истории заряда-разряда с помощью высокоприоритетной переменной Discharge cycles.

Моделирование тепловых эффектов

Если установлен флажок для параметра Thermal port, то для определения поведения батареи необходимо задать дополнительные параметры при второй температуре. Расширенные уравнения для напряжения, когда вы выставляете тепловой порт, следующие:

где:

— температура батареи.
— номинальная температура измерения.
— коэффициент зависимости параметра от температуры для .
.
— коэффициент зависимости параметра от температуры для β.
— рассчитывается так же, как описано в разделе Модель батареи, с использованием модифицированного по температуре номинального напряжения .

Внутреннее последовательное сопротивление, сопротивление саморазряда и любые зарядно-динамические сопротивления также являются функциями температуры:

где — коэффициент зависимости параметра от температуры.

Все коэффициенты температурной зависимости определяются из соответствующих значений, которые вы вводите для номинальной и второй температуры измерения. Если в модель включена динамика заряда, то постоянные времени изменяются в зависимости от температуры аналогичным образом.

Температура батареи определяется суммированием всех омических потерь, включенных в модель:

где:

— тепловая масса батареи.
— соответствует i-му участнику омических потерь. В зависимости от конфигурации блока потери могут быть следующими:
- Последовательное сопротивление
- Сопротивление саморазряда
- Первый сегмент динамики заряда
- Второй сегмент динамики заряда
- Третий сегмент динамики заряда
- Четвертый сегмент динамики заряда
- Пятый сегмент динамики заряда
— падение напряжения на i-м сопротивлении.
— это i-е сопротивление.

Моделирование динамики заряда

Вы можете смоделировать динамику заряда батареи с помощью параметра Charge dynamics:

No dynamics — эквивалентная схема не содержит параллельных RC-секций. Задержка между напряжением на контактах и внутренним напряжением заряда батареи отсутствует.
One time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит одну параллельную RC-секцию. Укажите постоянную времени с помощью параметра First time constant.
Two time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит две параллельные RC-секции. Задайте постоянные времени с помощью параметров First time constant и Second time constant.
Three time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит три параллельных RC-секции. Задайте постоянные времени с помощью параметров First time constant, Second time constant и Third time constant.
Four time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит четыре параллельных RC-секции. Задайте постоянные времени с помощью параметров First time constant, Second time constant, Third time constant и Fourth time constant.
Five time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит пять параллельных RC-секций. Укажите постоянные времени, используя параметры First time constant, Second time constant, Third time constant, Fourth time constant и Fifth time constant.

На этом рисунке показана эквивалентная схема для блока, сконфигурированного с двумя динамиками с постоянными времени.

battery scheme 2

На схеме:

и — параллельные RC-сопротивления. Задайте эти значения с помощью параметров First polarization resistance и Second polarization resistance соответственно.
и — параллельные RC-емкости. Постоянная времени τ для каждой параллельной секции связывает значения R и C с помощью соотношения . Задайте τ для каждой секции с помощью параметров First time constant и Second time constant соответственно.
— последовательное сопротивление. Задайте это значение с помощью параметра Internal resistance.

Моделирование старения батарей

Для моделей батарей с конечной емкостью заряда можно смоделировать ухудшение характеристик батареи, которое происходит, когда она не используется. Для этого необходимо установить флажок для параметра Calendar aging. Календарное старение влияет как на внутреннее сопротивление, так и на емкость. В частности, увеличение сопротивления зависит от различных механизмов, таких как образование твердого электролитного интерфейса (SEI) на аноде и катоде и коррозия токоприемника. Эти процессы в основном зависят от температуры хранения, состояния заряда и времени.

Блок Battery применяет календарное старение только во время инициализации. Когда вы устанавливаете флажок параметра Calendar aging, в настройках блока появляется параметр Vector of time intervals, который хранит интервалы времени, когда батарея старела до начала симуляции. Календарное старение во время симуляции этим параметром не охватывается.

Это уравнение определяет увеличение сопротивления контактов батареи в результате календарного старения:

где:

— Напряжение разомкнутой цепи нормированное к номинальному значению. Параметр Normalized open-circuit voltage during storage, V/Vnom.
— внутреннее сопротивление. Параметр Internal resistance.
— выборка времени, полученная из параметра Vector of time intervals.
— выборка температур, полученная из параметра Vector of temperatures.
— количество элементов выборки температур.
b — линейный масштаб напряжения. Параметр Linear scaling for voltage, b.
c — постоянное смещение напряжения. Параметр Constant offset for voltage, c.
d — экспоненциальное увеличение, зависящее от температуры. Параметр Temperature-dependent exponential increase, d.
a — показатель времени. Параметр Time exponent, a.
q — заряд электрона, Кл.
k — постоянная Больцмана, Дж/К.

Переменная R_age_multiplier в Инспекторе данных хранит данные о календарном старении батареи в контактах с нарастающим сопротивлением:

Для опций теплового моделирования блока, если вы установили для параметра Storage condition значение Fixed open-circuit voltage, то вы должны указать дополнительный параметр Open-circuit voltage measurement temperature, чтобы преобразовать напряжение разомкнутой цепи хранения в независимое от температуры состояние заряда во время хранения:

Напряжение разомкнутой цепи в зависимости от температуры хранения определяется по этому уравнению:

Наконец, это уравнение определяет увеличение сопротивления выводов батареи в результате календарного старения в зависимости от температуры хранения:

Допущения и ограничения

Предполагается, что сопротивление саморазряда не зависит от количества циклов разряда.
Для варианта теплового моделирования батареи вы предоставляете данные о затухании только для работы при эталонной температуре. Блок применяет те же множители , и к значениям параметров, соответствующих второй температуре.
При использовании опций моделирования теплового блока соблюдайте осторожность при работе при температурах, выходящих за пределы температурного диапазона, ограниченного значениями параметров Measurement temperature и Second measurement temperature. Блок использует линейную интерполяцию для коэффициентов производных уравнений, и результаты моделирования могут стать нефизичными за пределами указанного диапазона.

Порты

Выход

SOC — уровень заряда батареи
скаляр

Уровень заряда. Используйте этот выходной порт для изменения поведения нагрузки в зависимости от уровня заряда, не прибегая к сложностям построения измерителя величины заряда.

Уровень заряда — это нормализованное значение, равное отношению текущего заряда к номинальной емкости батареи . Блок оценивает текущий заряд батареи путем интегрирования выходного тока выводов батареи. Чтобы преобразовать состояние заряда в фактический заряд, Вы должны использовать правильную номинальную емкость батареи для каждой температуры.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок для параметра Expose charge measurement port, а для параметра Measurement output type установите значение SOC.

q — текущий заряд батареи, Кл
скаляр

Внутренний заряд в кулонах. Используйте этот выходной порт для изменения поведения нагрузки в зависимости от заряда, не прибегая к сложностям построения измерителя величины заряда.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок для параметра Expose charge measurement port, а для параметра Measurement output type установите значение Charge in Coulombs.

Ненаправленные

+ — положительный контакт
электричество

Электрический порт, связанный с положительным контактом батареи.

− — отрицательный контакт
электричество

Электрический порт, связанный с отрицательным контактом батареи.

H — тепловой порт батареи
тепло

Тепловой порт, соединенный с термальной массой батареи. При активации этого порта укажите дополнительные параметры для определения поведения батареи. Дополнительные сведения см. в разделе Моделирование тепловых эфектов.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, в разделе Thermal Port установите флажок для параметра Thermal port.

Параметры

Main

Nominal voltage, Vnom — номинальное выходное напряжение полностью заряженной батареи
12 В (по умолчанию) | положительное число

Напряжение холостого хода полностью заряженной батареи.

Current directionality — влияние направления тока
Выключено (по умолчанию) | Включено

Если этот флажок установлен, внутреннее сопротивление будет зависеть от направления тока.

Internal resistance — внутреннее сопротивление батареи
2 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление внутренних соединений батареи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, снимите флажок у параметра Current directionality.

Internal resistance during charging — внутреннее сопротивление батареи во время заряда
2 Ом (по умолчанию) | положительное число

Внутреннее сопротивление батареи во время фазы заряда.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок у параметра Current directionality.

Internal resistance during discharging — внутреннее сопротивление батареи во время разряда
2 Ом (по умолчанию) | положительное число

Внутреннее сопротивление батареи во время фазы разряда.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок у параметра Current directionality.

Battery charge capacity — выбор модели батареи
Infinite (по умолчанию) | Finite

Выберите один из вариантов моделирования емкости заряда батареи:

Infinite — напряжение батареи не зависит от заряда, полученного от батареи, бесконечная емкость.
Finite — напряжение батареи уменьшается по мере уменьшения заряда.

Cell capacity (Ah rating) — номинальная емкость батареи при полном заряде
50 A*ч (по умолчанию) | положительное число

Максимальный (номинальный) заряд батареи в ампер-часах. Чтобы задать целевое значение для начального заряда батареи в начале моделирования, используйте высокоприоритетную переменную Charge.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Voltage V1 when charge is AH1 — выходное напряжение на уровне заряда AH1
11.5 В (по умолчанию) | положительное число

Основное выходное напряжение батареи при уровне заряда AH1, как указано в параметре Charge AH1 when no-load voltage is V1. Этот параметр должен быть меньше Nominal voltage, Vnom.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Charge AH1 when no-load voltage is V1 — уровень заряда, когда выходное напряжение холостого хода равно V1
25 А*ч (по умолчанию) | положительное число

Уровень заряда батареи, соответствующий выходному напряжению холостого хода и заданного параметром Voltage V1 when charge is AH1.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Self-discharge — выберите, нужно ли моделировать саморазряд батареи.
Выключено (по умолчанию) | Включено

Если флажок установлен, блок моделирует саморазряд батареи. Блок моделирует этот эффект, как резистор, подключенный к контактам фундаментальной модели батареи.

При повышении температуры сопротивление саморазряда уменьшается, что приводит к увеличению саморазряда. Если сопротивление уменьшается слишком быстро, может произойти тепловой разряд батареи и численная нестабильность. Вы можете решить эту проблему, сделав одно из следующих действий:

Уменьшить тепловое сопротивление.
Уменьшить градиент сопротивления саморазряда в зависимости от температуры.
Увеличить сопротивление саморазряда.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Self-discharge resistance — сопротивление, отражающее саморазряд батареи
2000 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление в фундаментальной модели батареи, отражающее саморазряд батареи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Self-discharge.

Measurement temperature — температура, при которой измеряются параметры блока
298.15 K (по умолчанию) | положительное число

Температура T₁, при которой измеряются параметры блока в разделе Main. Дополнительные сведения см. в разделе Моделирование тепловых эфектов.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Thermal Port.

Expose charge measurement port — нужно ли открывать порт для измерения заряда
Выключено (по умолчанию) | Включено

Установите флажок для открытия порта измерения заряда и измерьте уровень внутреннего заряда батареи.

Measurement output type — выбор сигнала в измерительном порту
Charge in Coulombs (по умолчанию) | SOC

Параметр имеет два значения:

SOC — на выход поступают значения уровня заряда SOC.
Charge in Coulombs — на выход поступают значения заряда q в Кулонах.

Зависимости

Этот параметр используется, если параметр Expose measurement port имеет значение включено.

Dynamics

Выберите способ моделирования динамики заряда батареи. Этот параметр определяет количество параллельных RC-секций в эквивалентной схеме:

No dynamics — эквивалентная схема не содержит параллельных RC-секций. Задержка между напряжением на контактах и внутренним напряжением заряда батареи отсутствует.
One time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит одну параллельную RC-секцию. Укажите постоянную времени с помощью параметра First time constant.
Two time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит две параллельные RC-секции. Задайте постоянные времени с помощью параметров First time constant и Second time constant.
Three time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит три параллельных RC-секции. Задайте постоянные времени с помощью параметров First time constant, Second time constant и Third time constant.
Four time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит четыре параллельных RC-секции. Задайте постоянные времени с помощью параметров First time constant, Second time constant, Third time constant и Fourth time constant.
Five time-constant dynamics — эквивалентная схема содержит пять параллельных RC-секций. Укажите постоянные времени, используя параметры First time constant, Second time constant, Third time constant, Fourth time constant и Fifth time constant.

First polarization resistance — первое RC-сопротивление
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление первой параллельной RC-секции. Этот параметр в первую очередь влияет на омические потери RC-секции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение One time-constant dynamics, Two time-constant dynamics, Three time-constant dynamics, Four time-constant dynamics или Five time-constant dynamics.

First time constant — первая постоянная времени RC
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени первой параллельной RC-секции. Эта величина равна R*C и влияет на динамику RC-секции.

Зависимости

Second polarization resistance — второе сопротивление RC
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление второй параллельной RC-секции. Этот параметр в первую очередь влияет на омические потери RC-секции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Two time-constant dynamics, Three time-constant dynamics, Four time-constant dynamics или Five time-constant dynamics.

Second time constant — вторая постоянная времени RC
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени второй параллельной RC-секции. Эта величина равна R*C и влияет на динамику RC-секции.

Зависимости

Third polarization resistance — третье сопротивление RC
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление третьей параллельной RC-секции. Этот параметр в первую очередь влияет на омические потери RC-секции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Three time-constant dynamics, Four time-constant dynamics или Five time-constant dynamics.

Third time constant — третья постоянная времени RC
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени третьей параллельной RC-секции. Эта величина равна R*C и влияет на динамику RC-секции.

Зависимости

Fourth polarization resistance — четвертое сопротивление RC
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление четвертой параллельной RC-секции. Этот параметр в первую очередь влияет на омические потери RC-секции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Four time-constant dynamics или Five time-constant dynamics.

Fourth time constant — четвертая постоянная времени RC
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени четвертой параллельной RC-секции. Эта величина равна R*C и влияет на динамику RC-секции.

Зависимости

Fifth polarization resistance — пятое сопротивление RC
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление пятой параллельной RC-секции. Этот параметр в первую очередь влияет на омические потери RC-секции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Five time-constant dynamics.

Fifth time constant — пятая постоянная времени RC
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени пятой параллельной RC-секции. Эта величина равна R*C и влияет на динамику RC-секции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Five time-constant dynamics.

Fade

Чтобы использовать эти параметры, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Battery fade — выберите, нужно ли моделировать ухудшение характеристик батареи при заряде-разряде
Выключено (по умолчанию) | Включено

Если флажок установлен, блок моделирует угасание батареи:

Выключено — характеристики батареи не зависят от количества циклов заряда-разряда.
Включено — характеристики батареи изменяются в зависимости от количества завершенных циклов заряда-разряда. Выбор этого параметра открывает дополнительные параметры в этом разделе, которые определяют характеристики батареи после определенного количества циклов разряда. Блок использует значения этих параметров для расчета масштабных коэффициентов k₁, k₂ и k₃.

Дополнительные сведения см. в разделе Моделирование угасания батареи.

Number of discharge cycles, N — количество завершенный циклов заряда-разряда
100 (по умолчанию) | положительное число

Количество циклов заряда-разряда, после которых измеряются остальные параметры в этом разделе. Оно определяет масштабные коэффициенты k₁, k₂ и k₃, используемые при моделировании угасания батареи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Battery fade.

Cell capacity after N discharge cycles — максимальная емкость батареи после N циклов разряда
45 А*ч (по умолчанию) | положительное число

Максимальный заряд батареи, в ампер-часах, после количества циклов разряда, заданного параметром Number of discharge cycles, N.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Battery fade.

Internal resistance after N discharge cycles — внутреннее сопротивление батареи после N циклов разряда
2.02 Ом (по умолчанию) | положительное число

Внутреннее сопротивление батареи после количества циклов разряда, заданного параметром Number of discharge cycles, N.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Battery fade, а для параметра Current Directionality в разделе Main снимите флажок.

Average internal resistance after N discharge cycles — среднее внутреннее сопротивление батареи после N циклов разряда
2.02 Ом (по умолчанию) | положительное число

Среднее значение внутреннего сопротивления батареи при заряде и разряде после количества циклов разряда, заданного параметром Number of discharge cycles, N.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажки для параметра Battery fade и для параметра Current Directionality в разделе Main.

Voltage V1 at charge AH1 after N discharge cycles — выходное напряжение на уровне заряда AH1 после N циклов разряда
10.35 В (по умолчанию) | положительное число

Выходное напряжение фундаментальной модели батареи при уровне заряда AH1 после количества циклов разряда, заданного параметром Number of discharge cycles, N.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Battery fade.

Calendar Aging

Чтобы использовать эти параметры, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Calendar aging — возможность календарного старения
Выключено (по умолчанию) | Включено

Если флажок установлен, то блок использует календарное старение батареи.

Storage condition — условия хранения
Fixed open-circuit voltage (по умолчанию) | Fixed state of charge

Нужно выбрать параметр, который определяет состояние заряда во время хранения,- напряжение разомкнутой цепи или состояние заряда во время хранения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Normalized open-circuit voltage during storage, V/Vnom — нормированное напряжение разомкнутой цепи во время хранения
0.9 (по умолчанию) | скаляр

Нормированное напряжение разомкнутой цепи во время хранения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Calendar aging и для параметра Storage condition установите значение Fixed open-circuit voltage.

Open-circuit measurement temperature — температура разомкнутой цепи
298.15 K (по умолчанию) | положительное число

Температура, при которой производились измерения напряжения разомкнутой цепи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, откройте тепловой порт блока, установите флажок для параметра Calendar aging, а для параметра Storage condition значение Fixed open-circuit voltage.

State of charge during storage (%) — cостояние заряда в процентах во время хранения
50 (по умолчанию) | положительное число

Состояние заряда во время хранения, в процентах.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging и для параметра Storage condition значение Fixed state of charge.

Vector of time intervals — вектор временных интервалов
[0] (по умолчанию) | вектор

Временные интервалы хранения. Этот параметр должен быть равен по размеру Vector of temperatures.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Vector of temperatures — температуры хранения
[273] K (по умолчанию) | вектор

Набор температур хранения. Этот параметр должен быть равен по размеру Vector of time intervals.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Linear scaling for voltage, b — линейное масштабирование напряжения
2.2134e6 (по умолчанию) | скаляр

Коэффициент линейного масштабирования для напряжения разомкнутой цепи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Constant offset for voltage, c — постоянное смещение напряжения
1.632e6 (по умолчанию) | скаляр

Постоянное смещение для напряжения разомкнутой цепи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Temperature-dependent exponential increase, d — экспоненциальный множитель зависимости от температуры
0.515833569 (по умолчанию) | скаляр

Экспоненциальный рост в зависимости от температуры.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Time exponent, a — экспонента времени
0.75 (по умолчанию) | скаляр

Множитель экспоненты, определяющий зависимость от времени.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Calendar aging.

Temperature Dependence

Чтобы использовать эти параметры, установите для параметра Thermal port значение Включено.

Nominal voltage at second measurement temperature — выходное напряжение при полностью заряженной батарее
12 В (по умолчанию) | положительное число

Напряжение холостого хода на батарее при второй температуре измерения, когда она полностью заряжена.

Internal resistance at second measurement temperature — внутреннее сопротивление батареи
2.2 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление внутреннего соединения батареи при второй температуре измерения.

Voltage V1 at second measurement temperature — выходное напряжение при уровне заряда AH1
11.4 В (по умолчанию) | положительное число

Выходное напряжение основной модели батареи при температуре второго измерения и уровне заряда AH1, заданное параметром Заряд AH1 при напряжении холостого хода V1.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Battery charge capacity значение Finite.

Self-discharge resistance at second measurement temperature — сопротивление, отражающее саморазряд батареи
2200 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление в фундаментальной модели батареи при второй температуре измерения, отражающее саморазряд батареи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Self-discharge.

First polarization resistance at second measurement temperature — первое RC-сопротивление при второй температуре измерения
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление первой параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

First time constant at second measurement temperature — первая постоянная времени RC при второй температуре измерения
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени первой параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Second polarization resistance at second measurement temperature — второе RC-сопротивление при второй температуре измерения
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление второй параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Second time constant at second measurement temperature — вторая постоянная времени RC при второй температуре измерения
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени второй параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Third polarization resistance at second measurement temperature — третье RC-сопротивление при второй температуре измерения
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление третьей параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Third time constant at second measurement temperature — третья постоянная времени RC при второй температуре измерения
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени третьей параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Fourth polarization resistance at second measurement temperature — четвертое RC-сопротивление при второй температуре измерения
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление четвертой параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Fourth time constant at second measurement temperature — четвертая постоянная времени RC при второй температуре измерения
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени четвертой параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Fifth polarization resistance at second measurement temperature — пятое RC-сопротивление при второй температуре измерения
0.005 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление пятой параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Five time-constant dynamics.

Fifth time constant at second measurement temperature — пятая постоянная времени RC при второй температуре измерения
30 с (по умолчанию) | положительное число

Постоянная времени пятой параллельной RC-секции при второй температуре измерения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Charge dynamics значение Five time-constant dynamics.

Second measurement temperature — температура, при которой измеряются параметры блока
273.15 K (по умолчанию) | положительное число

Температура T₂, при которой измеряются параметры блока в разделе Temperature Dependence.

Thermal Port

Thermal port — включение теплового порта
выключено (по умолчанию) | включено

Установите этот флажок для включения теплового порта блока и моделирования тепловых эффектов батареи.

Thermal mass — тепловая масса, связанная с тепловым портом
30000 Дж/К (по умолчанию) | положительное число

Тепловая масса, связанная с тепловым портом H. Она представляет собой энергию, необходимую для повышения температуры теплового порта на один градус.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Thermal port.

Библиография

Ramadass, P., B. Haran, R. E. White, and B. N. Popov. “Mathematical modeling of the capacity fade of Li-ion cells.” Journal of Power Sources. 123 (2003), pp. 230–240.
Ning, G., B. Haran, and B. N. Popov. “Capacity fade study of lithium-ion batteries cycled at high discharge rates.” Journal of Power Sources. 117 (2003), pp. 160–169.

Примеры

Моделирование движения электромобиля