[發明專利]基于脈沖放電壓差的儲能電池模型參數辨識方法

在審

• 申請號: 201810591869.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN109188290A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 段雙明;嚴干貴;李洪波;朱微;劉彥宇
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/3842
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于脈沖放電壓差的儲能電池模型參數辨識方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、R_o辨識：

基于鉛炭電池等效電路模型，放電開始瞬間，電流I在內阻R_o上產生電壓降，形成電壓曲線AB段，此時電容電壓U_p等于零，因此，內阻R_o可由AB段電壓差除以流過R_o的電流得到，用U_A表示電池放電前的開路電壓，U_B表示放電瞬間電流流過R_o時的電池端電壓，可以得到R_o的求解表達式如下：

S2、R_p辨識：

恒流放電達到穩態時，流過電容C_p的電流等于零，即電流I全部通過電阻R_o，電容C_p的電壓等于電阻R_p兩端的電壓，即

U_p＝I*R_p (6)

放電結束瞬間，電流I等于零，電阻R_o上的電壓等于零，根據U_l＝U_oc-IR₀-U_p可知，電池端電壓U₁的表達式為：

U_l＝U_oc-U_p (7)

用U_D表示放電結束瞬間，電流I等于零時的電池端電壓，根據公式(7)，結合前述假設U_oc不變，可得電容電壓求解表達式如下：

U_p＝U_A-U_D (8)

根據公式(6)和(8)可求得R_p的表達式如下：

S3、C_p辨識：

放電過程：

A點之前，電池處于靜止狀態，C_p兩端電壓等于零，B點電池開始放電，可等效為零狀態響應，設B點為零狀態響應起點，則U_p等于：

其中，τ_dis＝R_p*C_pdis；

將式(10)代入U_l＝U_oc-IR₀-U_p，可得電池端電壓U₁的表達式為：

用U_C表示放電終止時刻的電池端電壓，用t_BC表示B、C兩點的時間間隔，則式(11)可表示為：

由式(12)可求得電容C_pdis的表達式為：

靜止過程：

放電結束后，電容C_p存儲的能量通過R_p釋放，可等效為零輸入響應，設D點為零輸入響應的起點，則U_p等于：

其中，τ_sta＝R_p*C_psta；

將式(10)代入U_l＝U_oc-IR₀-U_p，可得電池端電壓U₁的表達式為：

U_l＝U_oc-U_De^-t/τ (15)

用U_E表示電池在E點的端電壓，用t_DE表示D、E兩點的時間間隔，根據式(15)可求得電容C_psta的表達式為：

根據公式(5)、(9)、(13)、(16)和放電曲線，求得的鉛炭電池模型參數：R_o；R_p；C_pdis；C_psta。