[發明專利]KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型及參數辨識方法有效
| 申請號: | 201710093349.8 | 申請日: | 2017-02-21 |
| 公開(公告)號: | CN106872901B | 公開(公告)日: | 2019-09-24 |
| 發明(設計)人: | 張承慧;商云龍;張奇;段彬;崔納新;周忠凱 | 申請(專利權)人: | 山東大學 |
| 主分類號: | G01R31/367 | 分類號: | G01R31/367 |
| 代理公司: | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人: | 張勇 |
| 地址: | 250061 山*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | kibam 分數 等效電路 綜合 特征 電池 模型 參數 辨識 方法 | ||
1.一種KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型,其特征是:包括表現電池非線性容量特性的KiBaM電化學模型和表現電池I-V特性的分數階等效電路模型兩部分,其中:
所述KiBaM電化學模型包括臨時容量與可獲得容量部分,所述的臨時容量部分表示放電時可直接獲得的電量,表示電池的荷電狀態;所述的可獲得容量部分表示不能直接獲取的電量,兩部分相連通,當電池放電時,負載電流從臨時容量部分流出,同時獲得容量部分的電量通過速率系數,利用臨時容量與可獲得容量部分的高度比、結合電池容量特性分數階階次的大小,表達電池的非線性容量效應和電池恢復效應;
所述分數階等效電路模型,包括SOC控制的受控電壓源和兩個相并聯的分數階濃差極化等效支路,SOC控制的受控電壓源的正極端與兩個相并聯支路的一端相連,負極端與電池模型的負極端相連,所述兩個相并聯的支路的另一端與電池模型的正極端相連;
所述的電池KiBaM模型和分數階等效電路通過充放電電流及SOC控制的受控電壓源建立聯系;所述的受控電壓源OCV隨KiBaM模型的SOC變化而變化,通過電池KiBaM模型考慮電池的恢復效應和比容量效應,描述電池的非線性容量效應及運行時間的內部特性,分數階變階RC等效電路模型描述電池的極化效應和濃差效應,描述電池的輸出I-V外部特性。
2.如權利要求1所述的一種KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型,其特征是:所述的臨時容量部分與可獲得容量部分之和為電池的總容量。
3.如權利要求1所述的一種KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型,其特征是:當電池完全放電結束后,臨時容量部分的高度為零。
4.如權利要求1所述的一種KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型,其特征是:所述的臨時容量記為y1,表示放電時可直接獲得的電量,其高度記為h1,表示電池的荷電狀態SOC;所述的可獲得容量記為y2,表示不能直接獲取的電量,其高度記為h2;并且,y1與y2之和是電池的總容量;c代表兩部分之間電池容量的分配比例,且存在以下關系:
5.如權利要求1所述的一種KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型,其特征是:所述KiBaM電池模型部分,臨時容量y1和可獲得容量y2與代表電池荷電狀態SOC的h1和h2之間關系表示為:
式中,臨時容量記為y1,表示放電時可直接獲得的電量,其高度記為h1,表示電池的荷電狀態SOC;所述的可獲得容量記為y2,表示不能直接獲取的電量,其高度記為h2;并且,y1與y2之和是電池的總容量;c代表兩個部分之間電池容量的分配比例;k表示從臨時容量部分流到可獲得容量的速率系數。
6.如權利要求1所述的一種KiBaM-分數階等效電路綜合特征電池模型,其特征是:通過建立的KiBaM電池模型,獲取當前的電池總剩余容量y(t)、可用容量Cavail(t)、不可用容量Cunavail(t)和電池荷電狀態SOC,以捕獲電池運行時間和動力電池非線性容量內特征。
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