[发明专利]基于脉冲放电压差的储能电池模型参数辨识方法

摘要

本发明公开了一种基于脉冲放电压差的储能电池模型参数辨识方法，基于已被提出并广泛应用的电池充放电模型Thevenin模型提出的。该方法区别于传统辨识方法，利用Thevenin模型电路参数结合电池脉冲充放电曲线，使用基础电路参数计算方法，即可得到储能电池模型参数，计算量小、过程简单，计算结果精确。

主权项

1.基于脉冲放电压差的储能电池模型参数辨识方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、Ro辨识：基于铅炭电池等效电路模型，放电开始瞬间，电流I在内阻Ro上产生电压降，形成电压曲线AB段，此时电容电压Up等于零，因此，内阻Ro可由AB段电压差除以流过Ro的电流得到，用UA表示电池放电前的开路电压，UB表示放电瞬间电流流过Ro时的电池端电压，可以得到Ro的求解表达式如下：S2、Rp辨识：恒流放电达到稳态时，流过电容Cp的电流等于零，即电流I全部通过电阻Ro，电容Cp的电压等于电阻Rp两端的电压，即Up＝I*Rp         (6)放电结束瞬间，电流I等于零，电阻Ro上的电压等于零，根据Ul＝Uoc‑IR0‑Up可知，电池端电压U1的表达式为：Ul＝Uoc‑Up                (7)用UD表示放电结束瞬间，电流I等于零时的电池端电压，根据公式(7)，结合前述假设Uoc不变，可得电容电压求解表达式如下：Up＝UA‑UD          (8)根据公式(6)和(8)可求得Rp的表达式如下：S3、Cp辨识：放电过程：A点之前，电池处于静止状态，Cp两端电压等于零，B点电池开始放电，可等效为零状态响应，设B点为零状态响应起点，则Up等于：其中，τdis＝Rp*Cpdis；将式(10)代入Ul＝Uoc‑IR0‑Up，可得电池端电压U1的表达式为：用UC表示放电终止时刻的电池端电压，用tBC表示B、C两点的时间间隔，则式(11)可表示为：由式(12)可求得电容Cpdis的表达式为：静止过程：放电结束后，电容Cp存储的能量通过Rp释放，可等效为零输入响应，设D点为零输入响应的起点，则Up等于：其中，τsta＝Rp*Cpsta；将式(10)代入Ul＝Uoc‑IR0‑Up，可得电池端电压U1的表达式为：Ul＝Uoc‑UDe‑t/τ             (15)用UE表示电池在E点的端电压，用tDE表示D、E两点的时间间隔，根据式(15)可求得电容Cpsta的表达式为：根据公式(5)、(9)、(13)、(16)和放电曲线，求得的铅炭电池模型参数：Ro；Rp；Cpdis；Cpsta。