[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

本發明公開了一種基于脈沖放電壓差的儲能電池模型參數辨識方法，基于已被提出并廣泛應用的電池充放電模型Thevenin模型提出的。該方法區別于傳統辨識方法，利用Thevenin模型電路參數結合電池脈沖充放電曲線，使用基礎電路參數計算方法，即可得到儲能電池模型參數，計算量小、過程簡單，計算結果精確。

技術領域

本發明涉及電氣工程領域，具體涉及一種基于脈沖放電壓差的儲能電池模型參數辨識方法。

背景技術

大規模鉛炭電池儲能系統是由單體電池串并聯構成，各單體電池伏安特性及運行工況的差異性，導致鉛炭電池儲能系統因個別電池首先達到運行極限而制約其他單體電池調節能力的利用，故儲能系統是由“短板電池”制約的受限調節電源。因此，設計一款更加貼近真實電池充放電效果的電池充放電模型以及相關的精確計算方法，對于蓄電池的合理利用以及相關數學模型的建立具有重大意義。

傳統計算方法是基于充放電曲線的純數學計算，計算過程涉及高階方程等超越方程，需要軟件仿真與計算，手算參數難以實現。且傳統計算方法沒有考慮電路模型的基本電路知識，不利于對電池模型本身的理解。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于脈沖放電壓差的儲能電池模型參數辨識方法，利用了基本電路特性，避免了參數方程的擬合，簡化了計算過程，使鉛碳電池充放電模型的外特性得到更好地理解。使用該方法計算鉛碳電池充放電模型阻容參數的計算量小、過程簡單，計算結果精確。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

基于脈沖放電壓差的儲能電池模型參數辨識方法，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：