基于simulink的超级电容,电池及DC motor充放电系统仿真
目录
一、理论基础
二、核心程序
三、测试结果
作者ID :fpga和matlab
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擅长技术:
1.无线基带,无线图传,编解码
2.机器视觉,图像处理,三维重建
3.人工智能,深度学习
4.智能控制,智能优化
5.其他
一、理论基础
超级电容电池是指超级电容器与蓄电池相结合的技术电池,超级电容器是介于电容器和电池之间的储能器件,它既具有电容器可以快速充放电的特点,又具有电池的储能特性,被称之为超级电容电池。
1、超级电容充电速度快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1~50万次,没有“记忆效应”;大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
2、超级电容,又名电化学电容,双电层电容器、黄金电容、法拉电容,是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次;
3、超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应用和使用。由于制造商或特定的应用需求,这些材料可能略有不同。所有超级电容器的共性是,他们都包含一个正极,一个负极,及这两个电极之间的隔膜,电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙;
1.超级电容器一阶RC等效电路模型
步骤1>求解超级电容器模型的传递函数
步骤2>传递函数离散化
步骤3>RLS最小二乘参数辨识
二、核心程序
simulink仿真模型如下:
三、测试结果
这里,做两种模式的仿真,一种的普通模式,即模拟MOTOR简单的快速和慢速方式下的充放电情况。其仿真结果如下所示:
从上图的仿真结果可知,当汽车速度较快的时候,电池处于放电状态,且当电池放电到一定程度之后,电容也开始和电池一起进行放电状态。让车速度降低后,电池和电容完成放电状态,并将车速降低的动能吸收回并逐渐充电。
下面,使用车辆行驶速度来进行仿真,不过这个就是模拟个大概变化情况,因为之前截图的那个速度变化,其实有点复杂。
从仿真结果可知,当速度较低的时候,SOC增加,当速度逐渐增加的时候,SOC值下降,说明仿真时正确的。
A26-06
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