基于MATLAB的月球车锂离子电池充放电过程仿真

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 358 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,2005 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,2004 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,204 359 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 本文读者也读过(2条) 1.冯韬高功率因数锂离子电池充放电系统的研制[学位论文]2007 2.张忠林.杨玉光锂离子电池充放电机理的探索[会议论文]-2006 本文链接http://d.g.wanfangdata.comcn/confereNce6345676.aspx