介绍
使用MapleSim基于物理建模的电池库,工程师将可预测电池单元集成到系统模型中。
在设计开发早期考虑电池部件的状态和影响。
利用这些模型可以了解电池在不同的工作周期中的负载效应以及电池在整个系统中的性能表现。
此外还能够用于分析电池的热效应如电池包的热流动、温度的升降、 影响寿命的关键因素以及导致热失控的原因等 。
调整模型优化性能、减小不良影响并用于控制器的设计与验证 。
主要特征
基于电化学反应的物理电池模型和等效电路模型。
等效电路模型包括锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池。
电化学电池模型包括:
锂离子电池
阴极: LiCoO2 (LCO), LiNiO2, LiMn2O4 (LMO), LiMn2O4 (low-plateau), LiFePO4 (LFP), LiV2O5, LiTiS2, LiWO3, NaCoO2, LiNi0.8Co0.2O2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (NMC), LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 (NCA), LiNi0.7Co0.3O2, Li1.156Mn1.844O4
阳极: LiC6 (Graphite), Li4Ti5O12 (LTO), TiO2
镍氢电池
通过容量衰减和增加内阻的方法,研究电池健康状态(SOC)研究 。
提供参数辨识工具,使用实验数据标定模型参数 。(一些工具需要使用 Maple 全局优化工具箱)
含 了电压分布、充电状态、热效应、容量衰减、电极活性材料分布、 电动势 分布、 副反应等特性。
通过可选的热学端口来捕获热效应,创建完整的热回路,以实现精确的热传导。
提供“白盒”模型 ,可查看、定制电池模型内部的方程。
提供高效高保真的系统模型,适用于实时仿真、硬件在环等应用。
典型应用
MapleSim电池元件库可应用于任何涉及电池(包括电子产品、电动车、混合 动力汽车、电力电子学 、能量产生与存储等)的产品开发,典型应用如:
电池负载 分析和优化,最大化充电间隔
电池管理系统(BMS)的硬件在环(HIL)测试
热力学建模和冷却系统优化,以稳定电池温度
电池充电的机械负载效应研究
电池充放电效应和热失控对电池健康状态(SOH)的影响
电池老化/劣化研究