基于MATLABSimulink光伏电池模型的研究

simulink中battery model模块xSimulink中Battery Model模块摘要：本文介绍了在Simulink中使用Battery Model模块进行电池模型仿真的基本步骤。

该模型利用模型电池的材料和结构特性，对电池的电压、容量和温度的变化进行模拟。

通过模型仿真可以帮助电池设计人员更好地了解电池的性能，从而提高电池的效率和可靠性。

1、介绍Battery Model模块，简称BM模块，是Simulink（一种用于表示和仿真电路的流程图化编程工具）中的一种基础模块。

它主要用于模拟电池的运行，包括电压、容量和温度变化情况。

该模块利用模型电池的材料和结构特性，对电池的电压、容量和温度的变化进行模拟，从而为电池设计人员提供参考。

2、工作原理Battery Model模块的模拟原理主要是运用了模型电池的相关参数和结构特性，将电池的电压，容量，温度变化，以及电池的充放电行为，进行模拟出来。

电池表面温度的变化利用模型电池的热传导特性来模拟，当电池进行放电时，放电过程中的电池电压变化利用模型电池的容量曲线来模拟，并利用模型电池的容量和电压的关系来模拟，以及模拟电池在放电过程中的容量衰减。

3、模型使用（1）模型建立要使用Battery Model模块，首先要建立Simulink模型，在模型中添加Battery Model模块，然后添加模型中的信号源，并配置它们的参数，最后将模型中的端口连接好，就可以完成模型的搭建和配置工作。

（2）仿真运行在完成模型的搭建和配置工作后，可以点击Simulink的“仿真”按钮，从而开始运行模型仿真，此时系统会根据模型设置的参数，对电池的电压、容量和温度的变化情况进行仿真。

（3）仿真结果完成仿真后，Simulink会将仿真结果用图像形式显示出来，可以查看电池的电压、容量和温度的变化情况，以及电池充放电的行为等，从而获取电池的运行情况。

4、总结Battery Model模块可以根据模型电池的材料和结构特性，对电池的电压、容量和温度的变化进行模拟，从而为电池设计人员提供参考，促进电池性能的提高。

Simscape系统模块光伏电池的功率仿真作者：孙丽娜来源：《电子技术与软件工程》2017年第16期摘要国内外对最大功率点跟踪的仿真已经有不少文献，但是很多都针对固定电压或者固定功率进行追踪，并不能说明在功率流的情况下追踪的效果，本文借助Matlab软件的Simscape系统模块建立光伏电池的功率级的仿真模型，实现了最接近物理模型的最大功率点跟踪的仿真。

【关键词】最大功率点跟踪仿真扰动观察光伏电池是一种输出特性随外界环境变化不断变化的电源，要充分利用光伏电池的能量，提高光伏电池系统的供电效率可以对光伏电池的输出电流和电压进行跟踪，以实现最大功率即最大功率点跟踪。

本文借助Matlab软件的Simscape系统模块建立光伏电池的功率级的仿真模型，实现了最接近物理模型的最大功率点跟踪的仿真。

1 基于Simscape的光伏电池MPPT的仿真在Simscape中搭建不带MPPT控制的光伏电池模型。

测量负载的电流与电压，并得出负载的实时功率图线，IGBT通过PWM模块生成的脉宽调制的信号进行开关动作，PWM_Uref给PWM模块参考信号。

PWM模块为电压控制型，可用表达式：进行求出合适的脉宽，这里设置Umax为10V，Umin为0V，而Uref是外加参考电压，可用MPPT算法进行控制。

设置L=156.25uH，C=100uF，负载为25Ω，PWM的频率为20kHz，通过控制PWM模块的参考电压进而控制负载获得的功率。

如图1所示为设置PWM_Uref分别为1V、5V、7V，即占空比D=10%、50%、70%的负载功率情况。

可以发现，不同占空比对负载获得功率的影响，D=10%时，负载获得的功率在85W左右，D=50%时，负载获得的功率在l05W左右，而D=70%时，负载获得的功率在55W左右。

50%的占空比比10%和70%的占空比负载获得的功率要大，因此负载要获得最大功率时，必须要加上一个占空比合适的PWM波形。

• 1248 •系统仿真学报 Vol. 17 No. 5JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION May 2005带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型茆美琴，余世杰，苏建徽（合肥工业大学能源研究所，合肥 230009；2教育部光伏系统工程研究中心，合肥 230009）摘要：基于光伏模块直流物理模型，在matlab仿真环境下，开发了光伏阵列通用仿真模型。

利用该模型，可以模拟任意太阳辐射强度、环境温度、光伏模块参数、光伏阵列串并联方式组合下的光伏阵列I-V特性。

此外，该模型还融合了光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）功能，可以用于光伏发电系统和风光复合发电系统的动态仿真。

关键词：光伏阵列特性；光伏并网系统；MPPT；Matlab仿真文章编号：1004-731X (2005) 05-1248-04 中图分类号：TP391.9 文献标识码：A Versatile Matlab Simulation Model for Photovoltaic Arraywith MPPT FunctionMAO Mei-qin, YU Shi-jie, SU Jian-hui2(Institute of Energy Research, HeFei University of Technology, Hefei 230009, China; Research Center for Photovoltaic System Engineering, Ministry of Education, Hefei 230009, China)Abstract: A Versatile simulation model for photovoltaic array is developed based on the DC physical model of photovoltaic module under Matlab environment. By the model，the I-V characteristics of photovoltaic array with different combinations can be simulated at any corresponding insolation level, ambient temperature and parameters of the photovoltaic module. In addition to that, the model includes the function of Maximum Power Point Tracking(MPPT) . It can be used in the dynamic simulation of photovoltaic systems and wind -solar hybrid systems.Keywords：characteristic of photovoltaic array; photovoltaic grid connected system; MPPT; Matlab simulation引言太阳能是当今发展速度居第二位的能源。

姜萍等:基于MATLAB与PSIM软件光伏故障联合仿真平台设计120《激光杂志》2021年第42卷第2期LASER JOURNAL(Vol.42,No.2,2021)•光通信与网络•基于MATLAB与PSIM软件光伏故障联合仿真平台设计姜萍,代金超河北大学电子信息工程学院，河北保定071002摘要：太阳能光伏阵列的故障分析是提高其效率、安全可靠性和适用性的一项重要工作。

为进一步提高故障光伏系统的建模准确性，简化操作步骤，提出了一种新型联合仿真模型的方法。

以辐照度和温度作为外界环境参数输入，结合MATLAB和PSIM软件各自的优势，实现模型的参数辨识，实时数据交互通讯。

通过输入仿真故障类型M值来实现随机阴影等参数的相应改变，得到每种异常工作状态下对应的电压、电流等数据特征值。

最后经过结果对比，仿真精度能始终控制在5%以内，实验结果证实了所搭建模型的准确性及有效性。

关键词：光伏阵列；故障分析；联合仿真；参数辨识；数据交互中图分类号:TN315文献标识码：A doi：10.14016/ki.jgzz.2021.02.120Design of photovoltaic fault joint simulation platform based onMATLAB and PSIMJIANG Ping,DAI JinchaoSchool of Electronic Information Engineering,Hebei University,Baoding071002,ChinaAbstract:Fault analysis of solar photovoltaic array is an important work to improve its efficiency,safety,reliabili­ty and applicability.To improve the modelling accuracy of the fault photovoltaic system and simplify the operation steps,a new joint simulation model method is proposed.Taking irradiance and temperature as the input of external en­vironment parameters,combined with MATLAB and PSIM software z s advantages,the model parameter identification and real-time data communication were realised.By inputting m value of simulation fault type to realise the corre­sponding change of parameters such as random shadow,the corresponding data eigenvalues of voltage and current un­der each abnomial working state are obtained.Finally,by comparing the results,the simulation accuracy can always be controlled within5%.The experimental results confirm the accuracy and effectiveness of the model.Key words:photovoltaic array；fault analysis；joint simulation；parameter identification；data interaction1引言近几年来，世界各国逐渐意识到能源危机对本国的影响日益增大,而太阳能作为最有代表性的新型能源,凭借其可再生、高效、无污染的特点，很早进入了人们的视野并引起了广泛关注，而其中的太阳能用于发电最为常见。

基于Matlab Simulink的110kV变电系统建模及故障仿真分析作者：杨涛来源：《建筑工程技术与设计》2014年第30期摘要：本文引入了Matlab Simulink仿真手段，搭建110kV小型中性点接地变电系统；设定初值并拟定变压器参数，利用变压器差动保护原理搭建差动电流生成模块；模拟变压器主保护区内外故障，将所得电流、电压以及差流波形直接输出进行观察分析，直观明了地验证变压器主保护原理。

关键词：Matlab Simulink；变电系统；故障分析；系统仿真1.简介随着智能电网和超高压技术的不断发展，电力系统变得十分复杂，易发生故障且难以进行有效的预测和准确进行故障位置与故障类型的判断。

变电站作为电网节点，一旦发生故障，影响面非常大；而对于变电系统故障的判断主要依据经验，而缺乏有效的判断、识别依据，需要对变电系统故障的特征进行分析，通过仿真研究变电系统发生故障的特征信息，以为故障的快速识别与判断提供必要的理由与参数依据。

MATLAB即是一种程序语言，不仅可进行各类线性代数及特殊函数的运算，而且具有很好的绘图功能；用户可依照需求建立图形界面，绘制各类两维和三维图形。

[1]Simulink作为Matlab一个软件包，主要利用图形接口进行建模，与固有的微分方程和差分方程方式比更方便、灵活且直观。

[2]本文引入了Matlab Simulink仿真手段对变电系统开展故障仿真分析，拟以研究110kV变电系统的正常运行及故障状态，通过对变压器区内外故障时各侧电气量及三侧差流变化情况地分析，进一步验证变压器主保护（差动保护）的原理。

2.变电系统的建模仿真变压器是电力系统中最主要的电能转换元件，也是变电站的必要组成部分；较系统中其他电力元件而言，因其作用突出且结构复杂，控制及继电保护工作显得尤为重要。

基于Matlab simulink搭建以三相变压器为核心的110kV变电系统，输出并观察各侧及差动电流波形。

伽马函数拟合光伏出力matlab程序伽马函数拟合光伏出力是光伏领域中非常重要的一个课题，通过对光伏电池的出力特性进行数学建模和拟合，可以更好地了解光伏电池的工作原理和性能表现。

在实际的光伏发电系统中，对光伏电池的出力特性进行准确的拟合可以帮助优化系统设计和运行控制，提高发电效率和降低维护成本。

而在这个过程中，matlab作为一种功能强大的数学建模和数据分析工具，被广泛应用于伽马函数拟合光伏出力的程序设计和实现中。

在进行伽马函数拟合光伏出力的程序设计时，首先需要了解光伏电池的出力特性。

光伏电池的出力特性通常由伏安特性曲线描述，该曲线可以通过实验测量得到。

利用matlab编程语言和相关的数学建模工具，可以对这些实验数据进行拟合分析，从而得到一个准确的伽马函数拟合模型。

这个拟合模型可以帮助我们更好地理解光伏电池的工作原理和性能表现，为光伏发电系统的设计和运行提供重要参考。

在实际的程序设计过程中，我们可以利用matlab中的curve fitting工具箱来进行伽马函数拟合光伏出力的程序设计。

我们需要将实验测量得到的光伏电池出力特性数据导入matlab，并进行数据预处理和清洗。

利用curve fitting工具箱中的伽马函数模型进行拟合分析，得到一个最佳的拟合参数。

通过调整拟合参数和对拟合结果进行评估，可以得到一个准确的光伏电池出力特性的伽马函数拟合模型。

在实际的光伏发电系统中，伽马函数拟合光伏出力的程序设计可以帮助优化系统的设计和运行控制。

通过对光伏电池的出力特性进行准确的拟合分析，可以更好地了解光伏电池的工作特性和性能表现，为系统设计和运行控制提供重要参考。

准确的伽马函数拟合模型还可以帮助系统运行监控和故障诊断，提高系统的稳定性和可靠性。

伽马函数拟合光伏出力的程序设计是光伏领域中非常重要的课题，对于光伏发电系统的设计和运行控制具有重要意义。

借助matlab这样的数学建模和数据分析工具，我们可以实现对光伏电池出力特性的准确拟合分析，并得到一个可靠的拟合模型。

2 seconds
E
1.37Vnom≦V
fnom
2 cycles
F
Vnom
f<fnom-0.7Hz
6 cycles
G
Vnom
f>fnom+0.5Hz
6 cycles
* Vnom 指电网电压幅值的标准值，对于中国的单相市电，为交流 220V
（有效值）；fnom 指电网电压频率的标准值，对于中国市电，为 50Hz。
而主动频率偏移法（AFD：Active Frequency Drift）则 不同，它是通过周期性的改变并网电流频率来实现反孤岛效 应功能的。具体实现思想就是系统逐周期检测出电网电压的 频率后将它稍微增大或减小固定值以作为并网电流的给定 频率，并且在电网电压每次过零时使并网电流复位，则当并 网时，DSP 每次检测到的电网电压频率不变；而脱网时，并 网电流单独作用于负载上，由于并网电流频率的逐周期改 变，这样，DSP 每次检测到的负载电压频率就会逐渐增大 或减小，很快就会达到给定频率保护的上、下限值使系统保 护，从而使系统具有反孤岛效应功能。本文针对这一功能进 行了大量的实验，实验结构示意图见图 4 所示。
由图 8 可知，电网断电后 100ms 内，负载电压的频率
已超出系统的频率保护上限值 50.5Hz，完全满足表 1 中规定
的要求。
4 实验研究
根据仿真模型和元器件参数，本文进行了实例研究，相关 参数和元器件为：直流电压 Ud=360V，功率器件采用 IGBT 模 块 CM100DY-12H，开关频率 ft ＝ 10KHz，滤波电感 L = 0.9mH。图 9 为并网电流和电压波形，其中电压波形取自电压 传感器的副边，实际并网电流的波形取自电流钳，由图 9 可知， 并网电流波形良好且和电网电压同频同相；图 10 为电网断开 时负载电流和电压波形，由图 10 可知，当电网断开后，负载 电流和电压频率在 100ms 内超出频率保护上限值 50.5Hz。

光伏发电系统建模与仿真简介光伏发电系统是一种利用太阳光能直接转化为电能的设备，逐渐成为一种重要的可再生能源发电方式。

建立光伏发电系统的数学模型，并进行仿真，可以帮助我们更好地了解光伏发电系统的运行原理以及优化系统性能的方法。

在本文中，我们将讨论光伏发电系统的建模方法，并介绍如何使用仿真工具进行系统仿真。

本文将包含以下几个部分：1.光伏发电系统的基本原理2.光伏发电系统的数学建模方法3.仿真工具介绍与使用方法4.光伏发电系统的仿真案例分析5.结论与展望光伏发电系统的基本原理光伏发电系统主要由光伏电池阵列、逆变器和电网连接组成。

光伏电池阵列是光伏发电系统的核心部件，通过将太阳能转化为直流电能。

逆变器则将直流电转化为交流电，并将其与电网连接起来，以实现电能的输出和调节。

光伏电池的工作原理是通过光生电效应将太阳光能转化为电能。

在光照条件下，光线照射到光伏电池上，光能被光伏电池吸收，进而激发光伏电池中的电子。

这些电子在光伏电池中形成电流，经过光伏电池上的导线和电子器件，通过负载最终输出电能。

光伏发电系统的数学建模方法为了更好地理解光伏发电系统的工作原理和性能，我们需要建立数学模型对其进行描述。

光伏发电系统的数学建模主要包括以下几个方面：1.光伏发电效率模型：光伏发电效率是指光伏电池将太阳能转化为电能的能力。

建立光伏发电效率模型可以帮助我们了解光伏电池在不同光照条件下的工作效果。

2.光伏电池阵列模型：光伏电池阵列是由多个光伏电池组成的。

建立光伏电池阵列模型可以帮助我们了解光伏电池之间的相互影响以及整个光伏发电系统的总体性能。

3.逆变器模型：逆变器是将光伏电池阵列输出的直流电转化为交流电的设备。

建立逆变器模型可以帮助我们了解逆变器的工作原理以及对电网连接的影响。

4.功率调节策略模型：光伏发电系统在不同的工作条件下需要采用不同的功率调节策略。

建立功率调节策略模型可以帮助我们优化光伏发电系统的性能。

通过建立以上数学模型，我们可以对光伏发电系统进行仿真研究，从而更好地理解和优化系统的性能。

一种两阶段变步长最大功率点控制策略胡义华;陈昊;徐瑞东;胡贤新;王小昆【摘要】对光伏电池板的数学模型及其输出功率与占空比的函数关系进行分析,提出了一种两阶段变步长最大功率点跟踪策略.利用Matlab/Simulink仿真软件建立了墓于状态方程的光伏系统仿真模型.通过仿真对比分析了扰动观测法、模糊控制策略、变步长控制策略和两阶段变步长控制策略,仿真结果表明两阶段变步长有良好的快速性和稳定性.最后搭建硬件实验平台,实验结果验证了所提控制策略的正确性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2010(025)008【总页数】6页(P161-166)【关键词】光伏;两阶段变步长;最大功率点跟踪【作者】胡义华;陈昊;徐瑞东;胡贤新;王小昆【作者单位】中国矿业大学机电与信息工程学院,徐州,221008;中国矿业大学机电与信息工程学院,徐州,221008;中国矿业大学机电与信息工程学院,徐州,221008;中国矿业大学机电与信息工程学院,徐州,221008;中国矿业大学机电与信息工程学院,徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TM914.41 引言太阳能光伏发电具有无污染、无噪声，几乎不受地域限制等优良因素日益受到各国的重视。

光伏系统目前的主要问题是光伏电池板的转换效率低且价格昂贵，如何在现有的光伏阵列的基础上，充分利用光伏阵列转换的能量，一直是光伏系统研究的重要方向。

带有最大功率点跟踪（MPPT）功能的控制器可以在现有光伏电池板的基础上提高系统的发电效率，一直是光伏系统研究的热点[1]。

传统的最大功率点跟踪方法中有开路电压系数法和短路电流系数法，这两种控制策略的优点是控制简单易于实现，缺点是跟踪精度不高易受电池板的自身特性和外界环境的影响[2-3]。

电压电流扫描获得最大功率点，这种控制策略的优点是精确跟踪且不受外界环境的影响，缺点是效率低且跟踪速度慢。

扰动观测法是通过对光伏电池板输出电压或者电流进行扰动来确定扰动的方向，此方法的优点是控制策略简单，缺点是扰动步长不容易确定，在光照突变时会出现误判。

MATLAB的功能包括：数值分析，数值和符号计算， 工程和科学绘图，通讯和控制系统的设计与仿真，数字图 像与信号处理，财务与金融工程等。
MATLAB软件简介？
MATLAB软件的典型应用领域：
❖科学研究； ❖工程技术应用研究 ❖CAI（Computer Aided Instruct） ❖数学实验（Mathematical Experiment） ❖数学建模（Mathematical Modeling）
模型 Transfer-Fcn：线性传递函数模型 Zero-Pole：以零极点表示的传递
函数模型 Memory：存储上一时刻的状态值 Transport Delay：输入信号延时 一个给定时间再输出 Variable Transport Delay：输入 信号延时一个可变时间再输出
✓ 离散模块（Discrete）
For循环不能用For循环内重新赋值循环变
量n来终止。
在For循环中循环控制量的范围可以是任
何有效的MATLAB矩阵。比如
data=[11 9 45 6; 7 16 -1 5];
for n=data
x=n(1)-n(2)
end 这时程序的输出有四个数值，分别是矩阵
data的两列相减的结果
x = 4 x = -7
x = 46 x = 1
For循环可按需要嵌套，即For循环体内的命 令组中可以出现另一个For循环体，这体现了 For循环体也是命令组。比如 for n=1:5
for m=5:-1:1
A(n,m)=n^2+m^2; End
end
MATLAB软件简介？
While-end循环以不定的次数求一组语句的值。 Whil-end 循环的一般形式是： while expression（控制表达式） {commands} end 只要在控制表达式（expression）里的所有元 素为真，就执行While和end语句之间的命令 串（{commands}）。

开题报告光伏发电是有效利用太阳能资源的途径之一,近年来受到了世界各国的高度重视并得到了快速的发展。

目前,光伏发电面临的主要问题之一就是转换效率低。

解决这一问题的途径之一就是在光伏发电过程中进行最大功率点跟踪。

目前,国内外许多文献资料已提出了各种各样的光伏最大功率点跟踪算法,在提高光伏发电效率方面取得了显著的成效。

其中,扰动观测法由于其控制思路简单、算法不复杂、对硬件要求低等优点而得到了广泛的应用。

但是,扰动观测法存在扰动步长很难选择的问题,导致其较难兼顾提高动态响应速度和稳态跟踪精度。

针对这一问题,本文提出了一种基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法。

本文的主要工作和成果如下:1.在分析光伏电池输出特性和扰动观测法等最大功率点跟踪算法的基本原理基础上,提出了一种基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法。

该算法采用一个变步长因子k与前次扰动的功率差和电压差的比值求积的结果作为下一次扰动的步长,这里的变步长因子k随光伏短路电流Isc的变化而变化,k 和Isc之间的关系通过MA TLAB的自适应神经模糊推理系统训练得到。

2.在MA TLAB中建立光伏电池的仿真模型和光伏最大功率点跟踪模型并进行具体仿真分析。

通过仿真分析验证了基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法的可行性与有效性。

3.进行了光伏MPPT控制系统的设计。

分别完成功率电路模块和控制电路模块中的各类硬件电路的设计。

同时,根据系统功能的要求完成了光伏MPPT控制系统的软件设计。

4.建立光伏最大功率点跟踪实验平台并进行具体实验分析。

通过实验分析验证了光伏MPPT控制系统能够精确、稳定地工作和基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法能够有效地进行光伏最大功率点跟踪。

5.最后,对全文进行总结,并对今后进一步的研究提出一些展望。

随着化石燃料的日渐枯竭及生态环境的日益恶化,开发利用无污染或少污染的新型可替代能源已经是大势所趋。

太阳能作为取之不尽用之不竭、近乎无污染的优点受到世界各国的关注和支持。

基于matlab光伏发电系统的MPPT控制与仿真
郭海霞;石明垒;李娟
【期刊名称】《山西农业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(033)001
【摘要】结合光伏电池常用的等效电路和太阳能电池的数学模型,基于
Matlab/Simulink建立了光伏电池的仿真模型,得到光伏电池的P-U曲线,并对仿真结果进行了分析.与传统的光伏电池模型相比,本文考虑了环境温度与电池温度之间的关系,使得光伏电池的仿真结果能反映实际环境与电池温度的变化；提出了改进扰动观察的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,并建立了带有MPPT控制功能的光伏发电系统仿真模型,仿真结果表明,该系统能较好地实现最大功率点的跟踪,提高了光伏电池的发电效率.
【总页数】7页(P76-81,92)
【作者】郭海霞;石明垒;李娟
【作者单位】山西农业大学工学院,山西太谷030801;山东大学电气工程学院,山东济南250061;山东大学电气工程学院,山东济南250061
【正文语种】中文
【中图分类】TM615;TM743;TP399
【相关文献】
1.基于PSCAD的光伏发电系统MPPT控制仿真研究 [J], 赵峰印;卢正通;刘建航
2.基于Boost电路的光伏发电MPPT控制系统仿真研究 [J], 胡长武;李宝国;王兰
梦;滕宁宁
3.基于MATLAB的光伏发电系统MPPT控制研究 [J], 韩荣花
4.基于模糊控制MPPT的单相光伏发电系统的仿真研究 [J],
5.光伏发电系统的MPPT优化控制与仿真研究 [J], 孟超;赵咪;周伟绩
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基于MatlabSimulink的电动汽车仿真模型设计与应用一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具，受到了越来越多的关注和推广。

在电动汽车的研发过程中，仿真模型的建立与应用发挥着至关重要的作用。

本文旨在探讨基于Matlab/Simulink的电动汽车仿真模型设计与应用，旨在为电动汽车的设计、优化和控制提供理论支持和实践指导。

本文将对电动汽车仿真模型的重要性进行阐述，指出其在电动汽车研发过程中的地位和作用。

接着，将详细介绍Matlab/Simulink在电动汽车仿真模型设计中的应用，包括其强大的建模功能、灵活的仿真能力以及高效的算法处理能力等。

在此基础上，本文将重点讨论电动汽车仿真模型的设计方法。

包括电动汽车动力系统的建模、控制系统的建模以及整车模型的集成等。

将结合具体案例，对电动汽车仿真模型在实际应用中的效果进行展示和分析，以验证其有效性和可靠性。

本文还将对电动汽车仿真模型的发展趋势进行展望，探讨其在未来电动汽车研发中的潜在应用前景。

通过本文的研究，希望能够为电动汽车仿真模型的设计与应用提供有益的参考和启示，推动电动汽车技术的不断发展和进步。

二、电动汽车仿真模型设计基础电动汽车（EV）仿真模型的设计是一个涉及多个学科领域的复杂过程，其中包括电力电子、控制理论、车辆动力学以及计算机建模等。

在Matlab/Simulink环境中，电动汽车仿真模型的设计基础主要包括对车辆各子系统的理解和建模，以及如何利用Simulink提供的各种模块和工具箱进行模型的构建和仿真。

电动汽车的主要子系统包括电池管理系统（BMS）、电机控制系统（MCS）、车辆控制系统（VCS）以及车辆动力学模型。

这些子系统都需要根据实际的电动汽车设计和性能参数进行精确的建模。

电池管理系统（BMS）建模：电池是电动汽车的能源来源，因此，BMS建模对于电动汽车的整体性能至关重要。

BMS模型需要包括电池的荷电状态（SOC）估计、电池健康状况（SOH）监测、电池热管理以及电池能量管理等功能。

matlab搭建电力系统仿真模型摘要：一、引言二、搭建电力系统仿真模型的方法1.打开Simulink 仿真2.选择空白模型3.打开模型库4.选择电力系统模块5.搭建模型并连接模块三、电力系统仿真模型的应用1.光伏电池输出特性仿真2.漏电保护死区仿真四、总结正文：一、引言MATLAB 是一种广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的软件，其强大的功能可以助力各种领域的研究。

在电力系统领域，MATLAB 可以帮助工程师搭建仿真模型，从而对电力系统的运行特性和性能进行分析。

本文将介绍如何使用MATLAB 搭建电力系统仿真模型。

二、搭建电力系统仿真模型的方法1.打开Simulink 仿真首先，需要打开MATLAB 软件，然后点击“Simulink”图标，打开Simulink 仿真环境。

2.选择空白模型在Simulink 中，选择“blank model”新建一个空白模型，这将帮助我们从零开始搭建电力系统仿真模型。

3.打开模型库在搭建模型过程中，我们需要使用MATLAB 提供的模型库。

点击“Model Library”打开模型库，选择“Power Systems”目录下的“power”和“systems”子目录。

4.选择电力系统模块在模型库中，我们可以找到各种电力系统相关的模块，如发电机、变压器、输电线路等。

选择需要的模块并拖拽到新建的模型中。

5.搭建模型并连接模块将所选模块按照电力系统的结构进行搭建，并使用连接线将它们连接起来。

例如，将发电机连接到变压器，再将变压器连接到输电线路等。

三、电力系统仿真模型的应用1.光伏电池输出特性仿真通过MATLAB 仿真，我们可以研究光伏电池的输出特性。

搭建光伏电池模型，设置光照强度、环境温度等参数，然后进行仿真，得到光伏电池的输出特性曲线。

2.漏电保护死区仿真漏电保护死区是指漏电保护器在某些条件下无法正常工作的现象。

通过MATLAB 仿真，我们可以模拟漏电保护死区的形成过程，从而分析其对电力系统的影响。

本科毕业设计（2008 届）题目基于SIMULINK的电力电子系统仿真研究学院信息科学与工程学院专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师完成日期2014年6月18日基于SIMULINK的电力电子系统仿真研究【摘要】针对电力电子电路，使用MATLAB/SIMULINK进行了仿真。

包括三相交流桥式整流电路、斩波电路、逆变电路、基于SPWM的交流电机调速控制系统和A C-DC-AC PWM 变换器。

首先介绍各个元器件的使用和它在电路中作用，并了解整个电路的工作原理，在此基础上，通过MATLAB/SIMULINK软件来建立各电路的仿真模型，并且对各个模块和系统内部的参数进行设置，例如仿真算法、电子器件的选择和电源幅值和频率等，最终实现电力电子系统在MATLAB中的仿真。

仿真结果和理论分析结果相一致，验证了仿真建模的有效性和正确性。

【关键词】电力电子，MATLAB，仿真，模型, 调速Simulation of Power Electronics System Based onMATLAB/SIMULINK【Abstract】In the light of power electronics circuit, used MATLAB/SIMULINK to carry on the simulation. Including three-phase Full-Bridge controlled rectifier,chopping circuit, inverter circuit , alternating-current machine speed regulating based on SPWM and AC-DC-AC PWM inverter. First introduced each component the use and it affected in the electric circuit, and understood the whole circuit theory, in this foundation, established various electric circuits through MATLAB/SIMULINK software the simulation model, and set the establishment to each module and the interior parameter of system, for example simulation algorithm, electronic device choice and electrical source peak-to-peak value and frequency and so on, finally realized simulation that the electric power electronics alternating-current circuit in MATLAB. Simulation result and theoretical analysis result consistent, has confirmed the simulation modelling validity and the accuracy.【Key Words】Power Electronics ,MATLAB ,Simulation, Model, Speed Regulating目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)1.2 国内外电力电子技术的现状 (1)1.2.1 国外电力电子技术发展的状况 (1)1.2.2 国内电力电子技术发展的状况 (2)1.3 计算机仿真技术的发展及应用 (3)1.4 本论文的主要研究内容及目标 (4)第二章电力电子器件 (5)2.1 电力电子器件的概述 (5)2.1.1 电力电子器件的一般概念及作用 (5)2.1.2 电力电子器件的分类 (5)2.2 常用电力电子器件的SIMULINK模型 (6)2.2.1IGBT模块 (6)2.2.2晶闸管模块 (6)2.2.3PWM脉冲发生器模块 (7)第三章基于SIMULINK的常用电力电子电路建模 (9)3.1 三相桥式整流电路 (9)3.2 斩波电路 (11)3.2.1 降压斩波电路 (11)3.2.2 升压斩波电路 (12)3.3 逆变电路 (14)3.3.1 SPWM逆变电路 (14)第四章基于SIMULINK的电力电子应用系统建模 (16)4.1基于SPWM的交流电机调速控制系统 (16)4.2AC-DC-AC PWM 变换器 (18)第五章基于MATLAB/SIMULINK的仿真研究 (22)5.1 SIMULINK仿真条件设置 (22)5.2 常用电力电子电路仿真结果及分析 (23)5.2.1三相桥式全控整流电路的仿真结果及分析 (23)5.2.2斩波电路的仿真结果及分析 (27)5.2.2.1降压斩波电路的仿真结果及分析 (27)5.2.2.2升压斩波电路的仿真结果及分析 (29)5.2.3逆变电路的仿真结果及分析 (30)5.3 电力电子应用系统仿真结果及分析 (33)5.3.1 基于SPWM的交流电机调速控制系统电路的仿真结果及分析 (33)5.3.2 AC-DC-AC PWM 变换器电路的仿真结果及分析.. 36第六章总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)信息科学与工程学院毕业(设计)论文第1页第一章绪论1.1 选题的背景与意义近几年来，随着现代社会的不断进步，世界的经济将发生巨大变革，知识经济开始替代工业经济，这对世界经济的发展将有很大推动力。

Simulink 自带电池模型翻译说明(部分内容)电池通用的电池模型。

路径Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Electric Drives / Extra Sources说明该电池模块实现了用参数化通用动态模型来表示当下最流行的可充电电池类型。

下图为该电池模块的等效电路。

对于铅酸蓄电池，采用以下数学模型： 放电模型(*i >0):**110()(,,,)(0)()t t t t Q Q Exp s f i i i Exp E K i K i Laplace Q i Q i Sel s -=-⋅⋅-⋅⋅+⋅-- 充电模型(*i <0)：**120()1(,,,)()0.1()t t t t Q Q Exp s f i i i Exp E K i K i Laplace i Q Q i Sel s s-=-⋅⋅-⋅⋅+⋅+⋅-式中，- E0为常数电压，V。

- Exp(s)为指数区域特性，V。

- Sel(s)代表电池模型，Sel(s)=0为放电过程，Sel(s)=1为充电过程。

- K为极性常数，V/Ah，或者极性内阻，Ω。

- i*为低频电流特性，A。

- i 为电池电流。

- i t为提取容量，Ah- Q 为最大电池容量，Ah其他电池数学模型略。

充放电特性(仅铅酸电池)根据放电特性，可以修改等效电路的参数来表示特定的电池类型。

一个典型的放电曲线包含三部分。

第一部分表示电压以指数下降时该区域电量，下降的宽度取决于电池类型。

第二部分表示电池达到标称电压前的可用电量。

第三部分表示电压迅速下降时电池可用电量。

当电池电流为负值时，按照以下充电特性充电。

温度影响衰老效应略参数：●Parameters Tab●Discharge Tab●Temperature Tab●Aging TabParameters TabType(类型)：有四种类型，选择需要的类型。

关于光伏并网模型建立该系统主要由太阳能光伏阵列、DC/DC斩波、DC/AC逆变以及控制器组成，整个系统的框图和系统建模如图1：图1首先建立太阳能光伏阵列的simulink模块，由电流源以及受控电流源组成，电流源作为光电池的光电流，而受控电流源作为反向二极管的饱和电流，等效电路图如图2，图3表示系统对应部分的simulink模块。

图2等效电路图图3光伏阵列simulink图4表示的为boost升压斩波电路（DC/DC），将直流电压的电压提升，主要是受IGBT的驱动信号的占空比来确定升压的倍数的。

图4DC/DC电路simulink该系统中直流电是通过DC/AC逆变为三相交流电的，主要是通过全桥逆变电路，simulink模块如图5，同样通过调节6个IGBT的驱动信号可以对交流电的频率以及相角进行控制：图5全桥DC/AC模块控制及负载模块如图6，假设得到的三相电是对称，负载也是对称的情况下，对三相电压、电流进行ABC-dq坐标变换，得到有功电压、电流v d、i d，无功电压、电流v q、i q，控制方式上采用的是传统的PI控制，首先为了保证DC/AC电路左侧的直流电压保持在一个稳定的值，设定了参考电压VDCref，参考电压VDCref的值是根据最大功率跟踪得到的最大输出功率电压确定的,VDC是通过在电路中检测得到的，通过PI调节得到相应的参考有功电流参考值，如下的公式：同时设定无功功率的参考值为Qref，值为0，无功功率Q是通过计算得到的，计算公式如下,通过PI调节得到相应的无功电流参考值，如下公式：根据以上的几个参考值可以实现对有功电流、无功电流的PI调节如下式，其中ωPLL表示检测到的电压角频率。

在通过这些计算以后得到了系统稳态下的有功电压Vsd和无功电压值Vsq，接下来通过将得到的Vsd和Vsq与ABC-dq坐标变换得到的vd和vq进行比较，以此来调节DC/DC和DC/AC的IGBT 的驱动信号来使得系统稳定。