ups電源能夠精確反映電池變化規(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。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。獲得二階微分網(wǎng)絡(luò)的電路動(dòng)態(tài)模型：把參數(shù)SOC、U、U，組成的參數(shù)矩陣[SOGU; U“作為狀態(tài)變量，通過以上表達(dá)式可獲得ups電源電池的狀態(tài)空間方程，ups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，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，過把電壓參數(shù)(U、-Vac)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。將式(4-17)進(jìn)行變換，獲得動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)為
ups電源電池組工作特性的準(zhǔn)確描述問題，通過對充放電過程中不同內(nèi)部效應(yīng)的等效模擬，實(shí)現(xiàn)了ups電源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ups電源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ups電源電池組工作特性的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)描述。
ups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ups電源電池組復(fù)合等模型通過對成組級(jí)聯(lián)的ups電源電池組內(nèi)部不同效應(yīng)的模擬，實(shí)現(xiàn)ups電源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，以表征充放電時(shí)內(nèi)阻的差異。在Thevenin等效基礎(chǔ)上，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ups電源電池組的工作過程。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)，對模型進(jìn)行有效狀態(tài)空間數(shù)學(xué)描述。
所提出的S-ECM模型中、各部分等效機(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)對工作狀態(tài)描述影響的等效描述：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。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。2022-05-02
