ups電源能夠精確反映電池變化規律|嘗試通過二階電路等效,進而實現工作過程的精確描述。該方法在理想等效模型基礎上,增加了兩個RC并聯回路。通過以上改進思路的探索,獲得等效模型結構如圖4-5所示。為開路電壓,R。為歐姆內阻,R,為電池的極化電阻,C;為極化電容,R為電池的表面效應電阻,C,為表面效應電容,I(t)為電路電流,U,為外接負載時的閉路電壓。通過分析上述等效模型的電路結構,應用電路分析知識獲得其狀態方程和觀測方程。獲得二階微分網絡的電路動態模型:把參數SOC、U、U,組成的參數矩陣[SOGU; U“作為狀態變量,通過以上表達式可獲得ups電源電池的狀態空間方程,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。進而、輸出電流去作為該非線性系統的輸入,這些參數將通過HPPC實驗數據分析獲得。在參數識別過程中,通過設計并應用頻域傳遞函數,實現模型參數的識別。通過上述方程的討論與分析,過把電壓參數(U、-Vac)作為動態系統的輸出,把電流參數4作為動態系統的輸入。將式(4-17)進行變換,獲得動態系統的傳遞函數G(s)為
ups電源電池組工作特性的準確描述問題,通過對充放電過程中不同內部效應的等效模擬,實現了ups電源電池組工作特性的準確數學表達。在此基礎上,開展了ups電源電池組等效建模方法研究,創新性地構建了復合等效模型,并結合模型參數辨識實現了對ups電源電池組工作特性的狀態空間數學描述。
ups電源電池組工作狀態準確描述的目標,綜合考慮表征準確度和計算復雜度,結合不同等效模型的優點,使用電路等效方式提出并構建了ups電源電池組復合等模型通過對成組級聯的ups電源電池組內部不同效應的模擬,實現ups電源電池組工況和工作過程的準確數學表達。該模型在一階RC等效基礎上增加了并聯電阻,以表征自放電效應。該模型在 PNCV等效基礎上引入串有反向二極管的電阻并聯回路,以表征充放電時內阻的差異。在Thevenin等效基礎上,該模型在電動勢兩端增添串聯電源和電阻,以表征平衡狀態的影響,全面準確地描述了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上,實現其等效模型的框架構建。利用工作特性實驗分析和狀態參數辨識,對模型進行有效狀態空間數學描述。
所提出的S-ECM模型中、各部分等效機制如下:
1)該模型中的電動勢來源于理想電壓源Da,兩端增加并聯大電阻R..以表征自放電效應,進而通過串聯內阻R。表征歐姆效應。
2)利用一階RC并聯電路表征極化效應,改進并增加串有反向二極管的電阻R。和R。并聯電路,以表征充放電時的內阻差異,進一步提高其工作狀態描述的準確性。
3)考慮成組等效過程中的單體間一致性差異問題,進行平衡狀態對工作狀態描述影響的等效描述:該現象將導致輸出電壓U.(t)的構成發生變化,使其工作電壓的范圍縮小。因此,使用與開路電壓源Uoc反向串聯的時變電壓源U。進行表征。該現象將導致歐姆內阻R。的額外累積變大,使得發熱現象逐漸加劇。因此,使用時變電阻參數R。描述該影響效果。2022-05-02