基于MATLAB/Simulink的锂离子电池建模与动态仿真系统

资 源 简 介

该项目在MATLAB/Simulink环境中构建了一个可配置的锂离子电池仿真模型，支持恒流放电、脉冲放电、温度变化等多工况动态性能分析，并提供图形化界面实时监测电池电压、电流与SOC状态。

详 情 说 明

基于Simulink的锂离子电池建模与动态仿真系统

项目介绍

本项目是一个在MATLAB/Simulink环境下开发的锂离子电池动态仿真系统。系统采用等效电路模型（ECM）方法构建高精度电池模型，支持多种工况下的电池性能仿真分析。通过参数辨识与优化算法确保模型准确性，提供直观的图形化界面用于实时观测电池关键参数变化，为电池管理系统设计、性能评估和状态估计提供有效的仿真验证平台。

功能特性

• 可配置电池模型：支持自定义电池规格参数（容量、电压、内阻等）和模型结构（RC电路阶数）
• 多工况仿真：支持恒流放电、脉冲放电、自定义电流曲线、温度变化等多种测试工况
• 实时参数监测：图形化显示电压、电流、SOC、温度等关键参数的动态变化曲线
• 性能分析报告：自动生成能量效率、容量衰减分析、峰值功率能力等性能指标
• 模型验证功能：提供仿真数据与实验数据的误差对比分析，验证模型准确性
• 参数优化：集成参数辨识算法，可基于实验数据优化模型参数

使用方法

1. 参数配置：

- 编辑配置文件或通过GUI界面输入电池规格参数 - 设置SOC-OCV曲线数据及RC等效电路参数 - 选择或导入负载工况数据（电流曲线、温度曲线等）

1. 运行仿真：

- 执行主程序启动Simulink仿真模型 - 选择仿真时长和步长参数 - 启动动态仿真过程

1. 结果分析：

- 观察实时生成的电压、SOC等参数曲线 - 查看仿真结束后生成的性能指标报告 - 进行模型验证与误差分析

1. 参数优化（可选）：

- 导入实验测量数据 - 运行参数辨识算法优化模型参数 - 重新仿真验证优化效果

系统要求

• 软件环境：

- MATLAB R2020a或更高版本 - Simulink基础模块库 - Simscape Electrical工具箱（用于高级电气建模） - Optimization工具箱（用于参数辨识功能）

• 硬件建议：

- 内存：8GB及以上（复杂模型建议16GB） - 处理器：Intel i5或同等性能及以上 - 硬盘空间：至少2GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，主要包括仿真流程的初始化设置、模型参数的统一配置管理、Simulink仿真模型的自动调用与执行控制，以及仿真结果的后续处理与可视化展示。该文件作为整个系统的调度中枢，协调各模块之间的数据交互与运行时序，确保仿真任务顺利完成。