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MapleSim电池模型库

已有 4512 次阅读 2015-1-15 13:31 |个人分类:MapleSim|系统分类:论文交流| 新能源, 电池建模

MapleSim Battery Library


nMapleSim 电池库介绍

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,从而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,以及电池在整个模型中的性能表现。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。基于这些研究和分析,工程师可以调整模型,优化性能、减小不良影响,并用于控制器的设计与验证。


n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。

  • 化学电池模型包括:

    - 离子电池

阴极:LiCoO2 (LCO)LiNiO2LiMn2O4(LMO)LiMn2O4(低停滞)LiFePO4(LFP) LiV2O5LiTiS2, LiWO3NaCoO2, LiNi0.8Co0.2O2LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (NMC)
LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)

阳极:LiC6 (石墨), Li4Ti5O12 (LTO)

- 镍氢电池

  • 通过容量衰减和增加内阻方法,研究电池健康状态(State of Health)研究

  • 提供参数辨识工具,使用实验数据标定模型参数

  • 包含了电压分布、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。

n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)LiNiO2LiMn2O4(LMO)LiMn2O4(低停滞)LiFePO4(LFP) LiV2O5LiTiS2, LiWO3NaCoO2, LiNi0.8Co0.2O2LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (NMC)
LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)

阳极:LiC6 (石墨), Li4Ti5O12 (LTO)

-镍氢电池

  • 通过容量衰减和增加内阻方法,研究电池健康状态(State of Health)研究

  • 提供参数辨识工具,使用实验数据标定模型参数

  • 包含了电压分布、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。

n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)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影响

  • 电池老化/劣化研究




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