BMS-HIL-Simulink模型分享及算法介绍

 2024-03-13 00:08:37  阅读 0

给我一些速度,采取行动,把它拿走,不,谢谢!

模型训练视频:

BMS-HIL算法

根据上面分享的信息和我自己的理解,我给大家介绍一下相应的算法。

第一步,什么是BMS-HIL?

HIL的全称是In Loop。 这是什么意思? 就是利用真BMS和假电池进行仿真测试,并实现和模拟算法,实现BMS算法的覆盖测试和极端工况的模拟。 我们看几张图就可以理解:

实际BMS工作结构描述如下:1-实际电池,2-电池从机版,3-电池主板,1个从机版控制模块的电池,1个主板控制多个电池从属版本。

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当我们做HIL测试时,上图中的1就变成了假电池。 通过模拟电池的电化学反应和热化学反应,然后下载到硬件控制板,如下图所示:

上图中的HIL台架,在实际过程中,并不是电池,而是实现电池各种功能的电控柜,如下图所示:

第二步,HIL算法包括几个方面?

从下图可以看出,大致包括四个方面:

:这就是我们所说的行驶循环 EV Model:这就是我们所说的电动汽车模型 State:这是对应的电池模型 State:这是对应的硬件仿真平台(HIL 中可选)和 Block:这个可以是理解为用于编写测试用例和分析结果的交互式界面。

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现在就让我为大家一一介绍其中的秘密吧。

BMS-HIL驾驶循环模型简介

如果你是这个行业的新手,你肯定会担心。 模型完成后,如何制作测试用例? 你在摸头吗? 或者说有什么依据吗? 其实这个事情是有国家标准的,也就是我们所说的行驶循环。 通过定义不同的行驶循环,我们测试不同电池的特性以及算法的准确性。 当汽车通过国家认证时,它也会使用这些测试循环。 如果你完成了这些循环,你的BMS就会非常“NB”。 为什么有引号? 你知道! 哈哈!

目前国际上有多种标准,例如:

世界标准:灯光测试 (WLTP)

美国标准:

欧盟标准:新循环(NEDC)、

日本标准:10-15 模式循环 (J1015)

其实有很多种。 现在我只知道这些,也是比较常用的一些。 同时,共享模型中已经预定义了相关测试标准,具体技术参数如下图所示,供大家参考。

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驾驶循环的国际标准

如何使用模型中的每个测试周期?

在模型的最右侧,作为测试用例的触发源,模型将每个测试用例组织在一个M文件中。 您可以通过选择框选择相应的测试用例。 同时,如果您是专家,也可以直接选择图1中对应的测试用例,将自己的测试用例添加到每个路径中。 图2为选择菜单,图3为实际波形图供参考!

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图1:数据存储路径

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图 2:波形选择图标

图3:实际波形图BMS-HIL车辆模型介绍

上一章解释的是,测试标准都是速度需求信号。 速度需求信号被传输到车辆模型中。 通过车辆模型的转换,得到驱动车辆的功率需求以及相应的电机功率需求。 ,具体是如何转换的,在模型中又是如何实现的呢? 请看下面的图片。 模型已经将相应的算法封装成了一个模块,并设置了输入参数,可以直接在下图中输入。

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该模型的计算方法比较简单。 如果您在工程中使用它,可能就足够了。 如果你在写论文,其实可以从AVL-导入整体仿真模型,这样会更高级。

BMS-HIL电池型号介绍

电池模型作为整体仿真的核心算法,包括以下四个方面:

期望电流输出 电池电流温度输出 电池参数计算 模拟参数输出

其描述如下所示:

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总体模型框图

该模块的输入是期望功率,通过功率链传输。 Pe*(变速箱磨损效率)*(电机效率)=电池电量。 通过检查当前电池电压,计算出仿真所需的相应电流。

要计算当前温度,可以使用热仿真软件生成相应的模型,然后封装成S形式,或者将电池热模型抽象成一维模型并进行仿真分析,即通过一系列公式。 如下图所示:Tc = f(I,V,Voc,Soc,Ta),I为当前电流,V为当前电压,Voc、SOC为电流百分比,Ta为当前室温。

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Cell,仿真参数图

同时,为了简化模型,将算法实现为mask。 哈哈,直接作为输入窗口供大家使用。

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这是整个模型的核心内容。 感觉不是一篇文章能讲完的。 让我重点谈谈要点。 控制的核心是了解输入、输出和参数调整。

输入:温度(可以是每个电芯的温度或每个模块的温度)、电流。

输出:一堆电池的特性参数

参数调整:如下图:

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该模块对应整个仿真模型的输出接口。 该接口对应每个HIL实验台板的接口功能。 通过控制这些参数,可以控制当前输出到BMS从机版本的各个参数,达​​到模拟效果。 。

BMS-HIL传感器模型简介

BMS系统的传感器主要由电压、电流、温度三大部分组成。 温度已经通过相应的先前模型进行了模拟。 电流传感器的输出分为不同类型,有的是PWM形式,有的是模拟形式。 还有多种PWM波形(分为高、中、低精度),需要通过模型进行仿真,然后映射到相应的HIL实验台板,输出到BMS主板,如下图所示:

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电压也是通过上面的模型来模拟的,但是实际的电压需要添加一些干扰源,存在波动,不理想,所以将模拟的电压和噪声进行叠加拟合! 如下所示:

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概括

由于示例中的“4”模型需要基于硬件,因此本文不再介绍。 第五模块主要是基于硬件和上位机的测试用例的编写。 这个内容比较多,我们在下一篇文章中介绍。 !

理解HIL的过程其实就是理解它的英文含义的过程,-In-Loop,它的本质是它的BMS硬件在整个控制系统内部,剩下的就是仿真。 这是BMS的硬件。

草木缠绵,春意绵长,别趁着春风出去,呆在家里写这篇文章吧。 如果您觉得不错,请点个赞,以鼓励像我一样的失败者的努力。 如果你是HIL专家,也请骚扰我。 下面,大家互相学习,让我和我等失败者比作朋友,哈哈!

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直播名称:电池管理系统BMS技术、市场、工作现状及挑战

培训视频链接:BMS-HIL-架构、算法、模型介绍与分享

标签: 模型 仿真 电池

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