Batteriemodellierung und Entwicklung von Batteriemanagementsystemen mit Simulink
Programm ansehen und anmeldenKursbeschreibung
In diesem zweitägigen Kurs modellieren Sie Batteriesätze mit Simscape™ und entwerfen wichtige Regelungsfunktionen eines Batteriemanagementsystems mit Stateflow®.
Themen sind unter anderem:
- Charakterisieren von Zellen
- Modellieren von Batteriesätzen
- Hinzufügen von thermischer Zuverlässigkeit zu Batteriemodellen
- Entwickeln einer Überwachungssteuerung für den Batteriebetrieb
- Schätzen des Ladezustands (SoC) und Durchführen des Zellenausgleichs
- Berechnen der Stromgrenzen und Entwerfen eines Fehlerdiagnosesystems
- Simulieren von Batteriesatz und Batteriemanagementsystem im geschlossenen Regelkreis
Tag 1 von 2
Erste Schritte mit einer Batteriezelle
Ziel: Definieren von Fachbegriffen in Zusammenhang mit Batteriekomponenten. Modellieren einer Ladeschaltung, um die IU-Ladung (CCCV) einer Zelle zu simulieren.
- Definieren von Fachbegriffen in Zusammenhang mit Batterien (Zellkapazität, C-Rate, Leerlaufspannung)
- Modellieren einer Batteriecharakteristik mit dem Battery (Table-Based)-Block
- Modellieren einer Lade- und Entladeschaltung mit Simscape™
Charakterisieren einer Zelle
Ziel: Analysieren des Ersatzschaltungsmodells einer Zelle und charakterisieren einer bestimmten Zelle.
- Ersatzschaltungsmodell des Battery-Blocks
- Übersicht über die Parameterschätzung
- Charakterisieren von Zellen
Modellieren eines Batteriesatzes
Ziel: Verbinden charakterisierter Zellen in Reihe, um Batteriesätze zu modellieren. Hinzufügen eines thermischen Umgebungsmodells, um Mehrdomänensimulationen auf Systemebene durchzuführen.
- Modellieren von Batteriemodulen
- Modellieren von Zellalterung und Zellinkonsistenzen
- Modellieren thermischer Effekte in Zellen mit Simscape™
- Modellieren der thermischen Zuverlässigkeit eines Batteriemoduls
Tag 2 von 2
Batteriemanagementsystem
Ziel: Einführung in das Batteriemanagementsystem. Entwickeln einer Überwachungssteuerung für den effizienten und sicheren Betrieb von Batteriesätzen.
- Übersicht über ein Batteriemanagementsystem
- Entwurfsanforderungen und -einschränkungen
- Entwerfen einer IU-Laderegelung (CCCV) einer Zelle mit Stateflow®
- Entwerfen einer Überwachungssteuerung für das Batteriemanagementsystem mit Stateflow®
- Erstellen von Testszenarien für das Batteriemanagementsystem mit Simulink Test™
Schätzen des Ladezustands
Ziel: Schätzen des Ladezustands (SoC) einer Zelle und Ausgleichen unterschiedlicher Ladezustände durch passiven Zellenausgleich.
- Schätzen des Ladezustands der Zelle mittels Coulomb-Zählung
- Schätzen des Ladezustands der Zelle mittels erweiterter Kalman-Filter
- Implementieren eines passiven Zellenausgleichs mit Simscape™ und Stateflow®
Fehlerüberwachung und Berechnung der Stromgrenzen
Ziel: Berechnen der Lade- und Entladestromgrenzen für einen Batteriesatz zur Einhaltung von Entwurfsanforderungen und Detektieren von Fehlern während des Betriebs.
- Detektieren von Fehlern aufgrund von Überspannung/-strom, Kurzschlüssen und Unterspannung/-strom während des Betriebs einer Batterie
- Berechnen der Stromgrenzen für eine Anwendung
- Simulieren von Batteriesatz und Batteriemanagementsystem im geschlossenen Regelkreis
Anhang A: Kalman-Filter und erweiterter Kalman-Filter
Ziel: Verwenden des Kalman-Filter- Blocks und des Extended-Kalman-Filter-Blocks aus der Control System Toolbox™-Bibliothek, um eine Zustandsschätzung durchzuführen.
- Schätzen des Zustands diskreter oder kontinuierlicher linearer Systeme mittels Kalman-Filter
- Schätzen des Zustands diskreter oder kontinuierlicher linearer Systeme mittels erweitertem Kalman-Filter
Stufe: Aufbaukurse
Voraussetzungen:
- Grundlegende Kenntnisse zu Simulink, Stateflow und Simscape
Dauer: 2 Tage
Sprachen: English, 日本語