【实例简介】
基于MATLAB的月球车锂离子电池充放电过程仿真
第三届学术会议论文集
究电量
敢电电滩
negro
向电量
充电系俊
克电电浪
最大放电硅
Raon』
Operatoe
敛电
Constant
图5蓄电池模块的 simulink仿真结构图
蓄电池模块是电源系统仿真的关键部分,本模块构造了蓄电池组在仿真过程中充、放电情况,直观
反映了月球车电源系统的能量平衡情况。
3动态性能仿真
在月球光照期时,由于光照、温度等环境因素的影响,太阳能电池不可能一直处于最佳发电状态,
特别是在最初和最后阶段,太阳能电池的功率都是比较小,不能满足月球车的功率需要,太阳能电池提
供的功率存在波动;月球车的工作状态也不确定,各个系统所需功率也不尽相同,因此负载功率也存在
一定的波动。下面所做的仿真就是基于以上两方面考虑,对太阳能电池以及负载功率进行假设,假设它
们的功率是在一定范围内频率不同的正弦函数。由于同位素温差发电器的功率为4W,太阳光照时间约
为310小时,太阳能电池的功率曲线大约为周期为672小时,幅度为280的半个正弦波,所以设Pw为
基值4、幅度280、频率0.01的正弦曲线; P load为基值100、幅度30、频率01的正弦波。在此条件
下仿真结果
因电电
aPp尚因日自
母自PPP晶题因日
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动力、能源、结构、材料技术
画自)P国因日
母自pp因因日车
仿真结果从不同的角度显示了充放电的动态过程:仿真初始阶段,由于光照倾斜角度较大,温度很
低等原因,太阳能电池功率小于负载功率,此时锂离子蓄电池开始提供辅助能源,蓄电池容量稍有下降
但到30小时的时候,太阳能电池功率开始大于负载功率,此时蓄电池开始充电,电量呈现阶梯状上升。
蓄电池最大充电电量达到330Ah,完全满足月夜时所需能量。仿真结果显示,只要太阳能功率能达到仿
真假定值,就能保证在月球的一个自转周期内,月球车的发电能量和所需能量达到平衡,月球车才能够
在月球上连续工作几个月。
结束语
月球车电源仿真系统的基本模块—蓄电池充放电系统模块已经初步完成,能够验证所设计的电源
系统的能量平衡效果,给出真实时间单位的系统情况,并以图形曲线表示,从而可以直观地看出设计的
正确性和合理性,并使之成为适当调整的参考依据。基本模块的参数设定可以根据实际需要进行调整,
以满足实际的需要。根据仿真的结果,可以验证设计时各个部件参数是否合理。此仿真程序能够满足设
计需要,可用于月球车电源系统辅助设计和验证设计的合理性,提高设计可靠性
参考文献
1探月工程月球手册.国防科工委月球探测工程中心,
2薛定宇.控制系统仿真与计算机辅助设计.机械工业出版社,
3崔文聪.天文卫星电源系统设计分析与仿真.中科院研究生院硕士学位论文,204
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基于 MATLAB的月球车锂离子电池充放电过程仿真
旧
WANFANG DATA文献链接
作者:
杨柯,赵晓蓓
作者单位:
西北工业大学航空学院
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【实例截图】
【核心代码】
