¿Es posible acelerar las simulaciones de la batería con convertidores de potencia en Simulink?

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Estoy enfrentando un gran problema con el análisis en tiempo real de una simulación de PCS. Quiero simular un sistema de convertidor de potencia, que se puede utilizar como un convertidor de potencia. Tengo que hacer una simulación acelerada con una Battery . descargado en una resistencia, por ejemplo, puedo simular varias veces durante unos segundos y ver el comportamiento de carga y descarga, pero no sucedió lo mismo cuando se cambiaban los conversores. Simular 1h (3600s), por ejemplo, tomaría mucho tiempo, por lo que no puedo ver la dinámica de descarga (variación de SoC) de la batería, porque si el tiempo de simulación es 1s lo que ve la batería es una solicitud actual que duró 1 segundo solo ¿Cómo hago esta simulación "más real"?

Actualizar (mostrando mi modelo)

AsíquemimodeloconsisteenunconvertidordeimpulsobidireccionalconunabateríacomoLVS.Enelsubsistema"Controlador" dentro del bloque "Controlador" solo hay 2 controladores PI y un PWM.

Luego, una vez más, describo mi problema: si solo simulo la batería con una fuente de corriente controlada, puedo simular 21600 s (el equivalente a 6 horas) en solo unos segundos en la vida real.

Echa un vistazo a esta simulación

12.8 V, 40 Ah, modelo de envejecimiento de la batería de ión litio (LiFePO4) (simulación de 1000 h)
Esta es una simulación de 1000h que no toma más de unos pocos segundos. Entonces, lo que estoy tratando de hacer es descargar esta batería, y para eso necesito al menos una simulación de 3600, pero en mi modelo toma 3600 (más o un poco menos) en la vida real.

Sal .: La frecuencia de conmutación es \ $ 25kHz \ $

    
pregunta SrnLord

2 respuestas

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¿Qué te interesa?

Dinámica de bucle del controlador? No necesita ver más de unos pocos cientos de ms para eso, solo paso las condiciones del punto de operación y realice una serie de ejecuciones cortas.

Las curvas de carga / descarga de la batería, extraen el DC-DC y usan algo lineal como fuente o sumidero, mucho menos doloroso.

En general, tratar de simular dos cosas que suceden en escalas de tiempo muy diferentes siempre será doloroso en comparación con hacer dos simulaciones separadas (una de ellas posiblemente se repita para muestrear números significativos de puntos operativos de la otra).

¿Podrías intentar hacer que un sistema de múltiples tasas funcione con DC-DC a una frecuencia de muestreo mucho mayor que la del modelo de batería? Tiende a ser un poco molesto, pero podría ayudar si, por alguna razón, realmente necesita modelar todo el asunto.

    
respondido por el Dan Mills
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Mientras no hayas publicado tu modelo, no es posible saber cuál es exactamente tu problema. Sin embargo, aquí hay algunas sugerencias para que su simulación sea más rápida:

  1. Elimine todos los bloques Scopes/To workspace innecesarios o cualquier tipo de bloques que guarden datos. Puede comentarlos ( Ctrl+Shift+x ) si desea usarlos en el futuro. Pero registrar demasiada información ralentiza significativamente tu simulación. Así que solo registra los datos que son importantes.
  2. Desde el bloque Powergui . Asegúrese de que no está sobre muestreando su simulación. En otras palabras, no ponga el tiempo de muestreo excesivamente bajo (por ejemplo, algunas personas tienden a poner 1e-8 o incluso 1e-9 para capturar dinámicas rápidas en la simulación, lo que es completamente incorrecto). En su caso, por ejemplo, la frecuencia de cambio es \ $ 25 kHz \ $, que es equivalente al tiempo de cambio de \ $ 40 \ mu s \ $. Por lo tanto, el tiempo de muestreo en el rango de \ $ [4-10] \ mu s \ $ es bastante aceptable.
  3. Cambie el solucionador ( Ctrl+E ). A veces, cambiar el solucionador acelera significativamente la simulación. No estoy seguro de qué solucionador es el mejor para su caso, pero vale la pena intentarlo.

Actualizar

Se trata de la frecuencia de muestreo. Si cambia el tipo de simulación a discreto y el tiempo de simulación a 1e-5 s en este simulation , también llevará mucho tiempo. Como @DanMills ha mencionado en su respuesta, debe saber qué desea de su simulación. Si desea estudiar la "dinámica del convertidor / controlador", no necesita ejecutar la simulación durante mucho tiempo, bastan unos segundos. Si el envejecimiento de la batería es importante, ¿por qué tener una frecuencia de conmutación muy alta que lleva a un tiempo de muestreo muy bajo? Simplemente puede reducir la frecuencia de conmutación a (5 kHz) o menos, por ejemplo, es decir, el tiempo de muestreo 5e-5 s, lo que le permite acelerar su simulación más de 5 veces sin perder el objetivo principal de estudiar la dinámica de la batería. Pero, obviamente, no olvide cambiar los parámetros del convertidor a medida que se cambia la frecuencia de conmutación.

    
respondido por el Hazem

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