배터리 팩 모델링

MATLAB과 Simscape를 사용하여 배터리 모델 빌드

Simscape™ Battery™에는 Simscape 배터리 모델의 생성을 자동화하는 MATLAB^® 객체와 메서드가 포함되어 있습니다. 이러한 MATLAB 객체를 사용하여 고유한 배터리 설계 사양을 정의하고, 3차원 공간에 배터리를 시각화하고, 시뮬레이션 중에 모델링 분해능을 사용자 지정하고, 사용자 지정하여 생성한 배터리 블록이 포함된 Simulink^® 라이브러리를 생성할 수 있습니다. 이러한 배터리 블록을 사용하면 가상 배터리를 설계하고 검증하는 데 도움을 줄 수 있으며, Simulink를 사용하여 배터리 제어 알고리즘을 개발하고, 설계 민감도를 탐색하고, 열 관리 전략을 설계하는 데에도 도움이 됩니다.

Simscape Battery의 BMS(Battery Management System) 라이브러리에 있는 블록을 사용해 사용자 지정 배터리 블록을 시뮬레이션하여 배터리 제어 전략을 개발하고 테스트할 수 있습니다. 또한 Thermal Management System 라이브러리에 있는 블록을 사용해 Simulink에서 사용자 지정 배터리 모델을 열적으로 결합할 수 있습니다. 또는 사용자 지정 배터리 제어 및 냉각 시스템 블록을 자체적으로 정의할 수도 있습니다.

앱

배터리 빌더

배터리 시스템 정의 및 동적 모델 자동 생성 (R2023a 이후)

함수

모두 확장

배터리와 라이브러리 블록 만들기

`batteryCell`	Create single electrochemical battery cell (R2024a 이후)
`batteryParallelAssembly`	Create parallel assembly of battery cells (R2024a 이후)
`batteryModule`	Create module of battery parallel assemblies (R2024a 이후)
`batteryModuleAssembly`	Create assembly of battery modules (R2024a 이후)
`batteryPack`	Create pack of module assemblies (R2024a 이후)
`batteryCellModelBlock`	Set of conditional parameters for `Cell` object (R2024a 이후)
`batteryCylindricalGeometry`	Cylindrical geometry for battery cell (R2024a 이후)
`batteryPouchGeometry`	Pouch geometry for battery cell (R2024a 이후)
`batteryPrismaticGeometry`	Prismatic geometry for battery cell (R2024a 이후)
`buildBattery`	Build custom library blocks from battery objects (R2022b 이후)

객체의 속성 수정하기

`modifyCell`	Modify properties of cells (R2023b 이후)
`modifyParallelAssembly`	Modify properties of parallel assemblies (R2023b 이후)
`modifyModule`	Modify properties of modules (R2023b 이후)
`modifyModuleAssembly`	Modify properties of module assemblies (R2023b 이후)
`modifyBattery`	Modify properties of battery objects (R2023b 이후)

객체

모두 확장

배터리

`Cell`	Create single electrochemical battery cell (R2022b 이후)
`ParallelAssembly`	Create parallel assembly of battery cells (R2022b 이후)
`Module`	Create module of battery parallel assemblies (R2022b 이후)
`ModuleAssembly`	Create assembly of battery modules (R2022b 이후)
`Pack`	Create pack of module assemblies (R2022b 이후)
`CellModelBlock`	Set of conditional parameters for `Cell` object (R2022b 이후)

기하

`CylindricalGeometry`	Cylindrical geometry for battery cell (R2022b 이후)
`PouchGeometry`	Pouch geometry for battery cell (R2022b 이후)
`PrismaticGeometry`	Prismatic geometry for battery cell (R2022b 이후)

시각화

`BatteryChart`	배터리 객체 시각화 (R2022b 이후)
`BatterySimulationLog`	Store logged Simscape simulation data of battery block in Simulink model (R2023b 이후)
`BatterySimulationChart`	Dynamically visualize battery objects (R2023b 이후)

Simscape 블록

모두 확장

셀 블록

Battery	Behavioral battery model
Battery (Table-Based)	Tabulated battery model
Battery Equivalent Circuit	Battery model with electro-thermal dynamics and optional faults (R2023b 이후)
Battery Single Particle	Battery model with single-particle approach (R2024a 이후)

생성된 블록

ParallelAssembly (Generated Block)	Generated Simscape model of battery parallel assembly (R2022b 이후)
Module (Generated Block)	Generated Simscape model of battery module (R2022b 이후)
ModuleAssembly (Generated Block)	Generated Simscape model of battery module assembly (R2022b 이후)
Pack (Generated Block)	Generated Simscape model of battery pack (R2022b 이후)

툴

Simscape Battery Onramp

대화형 방식의 무료 자기 주도형 Simscape Battery 교육과정 (R2024a 이후)

도움말 항목

Battery Modeling Workflow
Learn how to create your battery models by using Simscape Battery.
Manage Battery Run-Time Parameters with Centralized Script
Learn how to easily manage and characterize the run-time parameters of your battery models.

추천 예제

Get Started with Battery Builder App

Use the Battery Builder app to interactively create a battery pack with thermal effects and build a Simscape™ model that you can use as a starting point for your simulations.

라이브 스크립트 열기

Build Detailed Model of Battery Pack from Cylindrical Cells

Create and build Simscape™ system models for various battery designs and configurations based on cylindrical battery cells in Simscape™ Battery™. The buildBattery function allows you to automatically generate Simscape models for these Simscape Battery objects:

라이브 스크립트 열기

Build Detailed Model of Battery Pack from Pouch Cells

Create and build Simscape™ system models for various battery designs and configurations based on pouch battery cells in Simscape™ Battery™. The buildBattery function allows you to automatically generate Simscape models for these Simscape Battery objects:

라이브 스크립트 열기

Analyze Battery Spatial Temperature Variation During Fast Charge

How the temperature gradient over the cell surface varies during the fast charging of a battery. Fast charging is one of the key enablers for the adoption of battery electric vehicles. Fast charging pushes a considerable amount of current inside the battery. This process produces a lot of heat. It is important to understand how temperatures spatially vary in a battery and how this affects its long term warranty. Typically, to ensure a good battery life with uniform degradation, the temperature gradient over the cell surface should not exceed around five or six degrees centigrade. This example uses Simscape™ Battery™ to model the cell electrical dynamics and the PDE Toolbox™ to generate the reduced order model (ROM) that describes the battery 3-D thermal model. This example uses a 50Ahr battery (Valence:U27_36XP) and charges it for 10 minutes from an initial state of charge (SOC) of 15%. Then, the example analyzes the maximum gradient in the cell temperature.

라이브 스크립트 열기

Analyze Performance of Vanadium Redox Flow Battery

Model a vanadium redox flow battery (VRFB), calculate the state of charge (SOC), and assess the impact of electrolyte flow rate on the performance of the battery.

R2023b 이후
라이브 스크립트 열기

전기차용 배터리 셀의 특성 정의하기

이 예제에서는 [1]의 테스트 방법을 사용하여 전기차 응용 분야용 배터리 셀의 특성을 정의하는 방법을 보여줍니다. 이 예제에서는 5가지 주변 온도에서 BAK N18650CL-29 18650 유형 리튬이온 셀[2]의 파라미터를 추정합니다. 배터리 HPPC(하이브리드 펄스 전력 특성) 테스트는 제어된 환경 챔버에서 수행됩니다.

라이브 스크립트 열기

Design Battery Module for Automotive Requirements

Design a battery module and a cooling plate from a battery cell test data. Modular battery units are a good solution to decrease the cost of automotive battery packs. Battery modules can help meet requirements of different customers in similar industry domains. The battery cells are typically parameterized using pulse discharge and charge data. This example uses the high pulse power characterization (HPPC) test [1] to estimate the battery ohmic resistance and other dynamic resistance values.

R2024a 이후
라이브 스크립트 열기

Parameterize Entropic Coefficient with Measurement Protocol and Data Analysis

What experiments to conduct and how to analyze the resulting experimental data for parameterizing the entropic coefficient. The entropic heat is a reversible heat generation term inside battery thermal models. This equation calculates the entropic heat,

R2024a 이후
라이브 스크립트 열기

Model Voltage Hysteresis in Battery

Simulate the voltage hysteresis phenomena in rechargeable batteries by using the Battery Equivalent Circuit block. The open-circuit voltage (OCV) is the difference in measured voltage between the battery terminals when the current flow is equal to zero. The OCV is the electromotive force or the rest potential. For rechargeable or secondary batteries such as lithium-ion batteries, the OCV at a given state of charge and temperature state depends on whether you previously charged or discharged the battery. In lithium-ion cells with conventional intercalation electrodes, this discrepancy is typically explained by the presence of different solid phases in the electrode active material, reaction path hysteresis, and related thermodynamic effects. The lithiation and delithiation of an electrode active material during the charge and discharge processes often produce different electrode solid phases at different states of charge depending on battery chemistry.

R2024a 이후
라이브 스크립트 열기