基于MATLAB/Simulink的蓄电池双向DC-DC变换器控制建模与仿真平台

资 源 简 介

本项目构建了蓄电池双向DC-DC变换器的完整仿真模型，集成了功率双向流动控制、PID双闭环控制策略与升压/降压模式模拟，适用于储能系统设计与控制算法验证。

详 情 说 明

基于Simulink的蓄电池双向DC-DC变换器控制建模与仿真平台

项目介绍

本项目构建了一个完整的蓄电池双向DC-DC变换器控制系统仿真模型，采用Simulink环境实现电力电子系统的建模与仿真。系统基于状态空间平均法建立变换器数学模型，采用电压/电流双闭环PID控制策略，能够准确模拟蓄电池充放电过程中的功率双向流动控制。该平台为蓄电池能量管理系统的设计与优化提供了可靠的仿真分析工具。

功能特性

• 双向功率控制：实现蓄电池充电（Buck模式）和放电（Boost模式）的自动切换与平滑过渡
• 双闭环控制策略：电压外环和电流内环PID控制系统，确保动态响应性能
• 安全保护机制：集成过压/欠压保护、过流保护等安全功能
• 电池状态监测：实时计算并显示蓄电池SOC（荷电状态）变化曲线
• PWM调制功能：生成精确的脉冲宽度调制驱动信号
• 性能分析能力：支持系统动态响应特性分析和效率评估
• 参数灵活配置：支持蓄电池参数、电网侧参数和控制参数的灵活设置

使用方法

1. 参数配置：在仿真前设置蓄电池额定电压、容量、内阻、初始SOC等参数
2. 控制参数调整：配置电压环/电流环PID控制器增益和PWM开关频率
3. 负载条件设定：定义负载功率变化曲线或阶跃负载变化 scenario
4. 模式指令输入：设置充电/放电模式切换信号
5. 运行仿真：执行仿真并观察系统动态响应
6. 结果分析：查看输出电压/电流波形、PWM驱动信号、SOC变化曲线等输出结果

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本，Simulink基础模块库
• 必要工具箱：Simulink、Simscape Electrical（原SimPowerSystems）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上用于大型仿真计算

文件说明

主要的入口文件实现了系统仿真流程的自动化管理，包含模型参数初始化配置、Simulink仿真模型调用控制、仿真结果数据后处理与分析等核心功能。该文件能够设置变换器的关键运行参数，执行完整的仿真过程，并提取输出电压电流动态响应、电池SOC变化轨迹、系统效率指标等重要性能数据，同时生成相应的波形图表用于可视化分析。