배터리 관리 시스템(BMS)

Simulink를 이용한 배터리 관리 시스템 개발

리튬이온 배터리 팩은 항공기, 전기자동차, 포터블 기기 등 안정적이고 에너지 밀도가 높으며 가벼운 전원으로 가장 널리 사용되는 에너지 저장 시스템입니다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 다양한 충전-방전 및 환경 조건에서 안전한 작동, 성능, 배터리 수명을 보장하는 시스템입니다. BMS를 설계할 때 엔지니어는 다음과 같은 피드백 및 상위 제어기를 개발합니다.

  • 셀 전압, 온도 모니터링
  • 충전 상태, 건강 상태 추정
  • 과열, 과충전 보호를 위한 입출력 전력 제한
  • 충전 프로파일 제어
  • 개별 셀들간의 충전 상태 균형 제어
  • 필요한 경우, 부하로부터 배터리 팩 분리 제어

Simulink®의 모델링과 시뮬레이션 기능을 이용하면 단일 셀의 등가 회로 표현, 매개 변수화, 전자회로 설계, 제어 로직, 자동 코드 생성, 확인, 검증을 포함한 BMS 개발 업무를 수행할 수 있습니다. 엔지니어는 Simulink를 활용하여 다음을 통해 배터리 관리 시스템을 설계하고 시뮬레이션할 수 있습니다.

  • 실제 시스템의 토폴로지를 모사하고 셀 개수에 맞게 스케일링한 전기 네트워크를 이용하여 배터리 팩 모델링
  • 셀 화학을 정확히 나타내기 위한 테스트 데이터 이용 등가 회로 요소 매개 변수화
  • 팩과 제어기 연결 전력 전자 회로 설계
  • 감독 및 고장 탐지 로직 폐루프 제어 알고리즘 개발
  • 충전 상태와 건강 상태를 온라인으로 추정할 수 있는 상태 옵저버 설계

엔지니어는 Simulink를 이용하여, 하드웨어 테스팅을 하기 전에 다양한 작동 조건과 고장 조건에 대해 배터리 관리 시스템을 시험할 수 있습니다. Simulink 모델로부터 C 코드를 생성하여 제어 알고리즘을 배포함으로써 시스템 또는 마이크로컨트롤러를 빠르게 프로토타이핑할 수 있습니다. Simulink로 배터리 및 전자 구성품 모델로부터 코드를 생성하면, HIL(hardware-in-the-loop) 테스팅을 위해 실시간 시뮬레이션을 하여, 하드웨어 구현 전에 BMS를 검증할 수 있습니다.

배터리를 측정하고 에뮬레이션하여 실시간으로 시뮬레이션하고 테스트하기 위한 Speedgoat 솔루션을 소개합니다.

Simulink를 사용하여 배터리 관리 시스템 개발

대화형 예제와 튜토리얼을 검토하여 기본 작업부터 고급 작동까지 차근차근 진행하십시오.

전력 전자 제어 커뮤니티에 대해 알아보세요

Simulink를 사용하여 전력 전자 제어를 전기 자동차, 재생 에너지, 배터리 시스템, 전력 변환 및 모터 제어에 응용하는 학생과 연구원, 엔지니어들을 위한 MathWorks 커뮤니티입니다.

제품 평가판 받기

30일 동안 사용 가능.