ups不間斷電源為了能夠更為精確地反映電池的變化規(guī)律,嘗試通過二階電路等效,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作過程的精確描述。該方法在理想等效模型基礎(chǔ)上,增加了兩個(gè)RC并聯(lián)回路。通過以上改進(jìn)思路的探索,獲得等效模型結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。ups不間斷電源為開路電壓,R。為歐姆內(nèi)阻,R,為電池的極化電阻,C;為極化電容,R為電池的表面效應(yīng)電阻,C,為表面效應(yīng)電容,I(t)為電路電流,U,為外接負(fù)載時(shí)的閉路電壓。通過分析上述等效模型的電路結(jié)構(gòu),應(yīng)用電路分析知識(shí)獲得其狀態(tài)方程和觀測方程。
ups不間斷電源電池組閉路電壓D,作為該非線性SOC估算模型的輸出。進(jìn)而、輸出電流去作為該非線性系統(tǒng)的輸入,獲得參數(shù)U的觀測方程H(*)ups不間斷電源為了估算參數(shù)SOC、U和U,的值,等效電路模型的參數(shù)R。、R、、R、C,和C,需要已知。這些參數(shù)將通過HPPC實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析獲得。在參數(shù)識(shí)別過程中,通過設(shè)計(jì)并應(yīng)用頻域傳遞函數(shù),實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的識(shí)別。通過上述方程的討論與分析,ups不間斷電源作為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的輸出,把電流參數(shù)4作為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的輸入。ups不間斷電源通過二階等效模型分析可以看出,該等效模型能夠更為精確地反映電池的變化規(guī)律,但計(jì)算量會(huì)有所增加。
ups不間斷電源電池成組等效建模,針對(duì)鋰離子電池組工作特性的準(zhǔn)確描述問題,通過對(duì)充放電過程中不同內(nèi)部效應(yīng)的等效模擬,實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池組工作特性的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)表達(dá)。在此基礎(chǔ)上,開展了鋰離子電池組等效建模方法研究,創(chuàng)新性地構(gòu)建了復(fù)合等效模型,并結(jié)合模型參數(shù)辨識(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池組工作特性的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)描述。
ups不間斷電源電池組工作狀態(tài)準(zhǔn)確描述的目標(biāo),綜合考慮表征準(zhǔn)確度和計(jì)算復(fù)雜度,結(jié)合不同等效模型的優(yōu)點(diǎn),使用電路等效方式提出并構(gòu)建了鋰離子電池組復(fù)合等效模型S-ECM。S-ECM模型通過對(duì)成組級(jí)聯(lián)的鋰離子電池組內(nèi)部不同效應(yīng)的模擬,實(shí)現(xiàn)鋰離子電池組工況和工作過程的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)表達(dá)。該模型在一階RC等效基礎(chǔ)上增加了并聯(lián)電阻,以表征自放電效應(yīng)。該模型在 PNCV等效基礎(chǔ)上引入串有反向二極管的電阻并聯(lián)回路,該模型在電動(dòng)勢兩端增添串聯(lián)電源和電阻,以表征平衡狀態(tài)的影響,全面準(zhǔn)確地描述了鋰離子電池組的工作過程。在充分考慮理離子電池組成組工作特性的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)其等效模型的框架構(gòu)建。利用工作特性實(shí)驗(yàn)分析和狀態(tài)參數(shù)辨識(shí),對(duì)模型進(jìn)行有效狀態(tài)空間數(shù)學(xué)描述。
ups不間斷電源各部分機(jī)制如下:
1)該模型中的電動(dòng)勢來源于理想電壓源Da,兩端增加并聯(lián)大電阻R..以表征自放電效應(yīng),進(jìn)而通過串聯(lián)內(nèi)阻R。表征歐姆效應(yīng)。
2)利用一階RC并聯(lián)電路表征極化效應(yīng),改進(jìn)并增加串有反向二極管的電阻R。和R。并聯(lián)電路,以表征充放電時(shí)的內(nèi)阻差異,進(jìn)一步提高其工作狀態(tài)描述的準(zhǔn)確性。
3)考慮成組等效過程中的單體間一致性差異問題,進(jìn)行平衡狀態(tài)對(duì)工作狀態(tài)描述影響的等效描述:
1該現(xiàn)象將導(dǎo)致輸出電壓U.(t)的構(gòu)成發(fā)生變化,使其工作電壓的范圍縮小。因此,使用與開路電壓源Uoc反向串聯(lián)的時(shí)變電壓源U。進(jìn)行表征。
2 該現(xiàn)象將導(dǎo)致歐姆內(nèi)阻R。的額外累積變大,使得發(fā)熱現(xiàn)象逐漸加劇。因此,使用時(shí)變電阻參數(shù)R。描述該影響效果。現(xiàn)有的SOC估算方法尚未充分考慮以上各因素影響,如果這些參數(shù)的綜合影響效果能夠在SOC估算過程中得到考慮,將對(duì)鋰離子電池組現(xiàn)有問題的解決提供有效的解決方案。因此,提出了該等效模型S-ECM,并探索性構(gòu)建了其狀態(tài)空間方程。
針對(duì)動(dòng)力應(yīng)用工況特點(diǎn),結(jié)合前期工作特性的實(shí)驗(yàn)分析,在原有電池等效模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),以提高其工作特性表達(dá)效果,構(gòu)建S-ECM等效模型,如圖4-6所示。2022-05-03
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