1. 参数获取示例
表示针对本蓄电池模型的参数取得的顺序例。
对象蓄电池特性如图1所示。型号为18650(直径18mm长65mm)的圆柱形锂离子电池。
图1 18650型Li-Ion电池特性
2.起电压和直流内阻的获取
当OCV可单独计测时,根据计测结果对起电压进行拟合,然后利用放电特性曲线导出内阻R0和电流系数R1。在本次的事例中,不使用OCV的测定结果,从图2所示的放电特性曲线取得了全部参数。
图2 蓄电池模型放电特性曲线
根据图1的特性值可知,E0小于等于4.2[V],比图2的放电开始时的最大电压及大于等于4.18[V]。
各C率放电中的放电开始电压如图3所示。
图3放电特性曲线(放电开始时电压)
因为得到了放电开始电压,所以导出:
所示的各参数。当放电电流引起的电压变化不能完全用R0表现时,使用R1系数,但本次不适用。fitting得到的参数
如是。得到的放电特性如图4所示。
图4 放电特性曲线(放电开始时电压)
由于模型f(SOC)是在SOC=0时变为OCV=0的表现形式,所以不能适应终端电压的变化,如特性数据。
3.获取内阻的温度系数
根据工作温度,放电电压特性如图5所示,在低温时显著降低。
图5 蓄电池模型温度特性
同样,从图5所示的温度特性数据中提取
所示的参数。
得到的模拟结果如图6所示。
图6 蓄电池模型温度特性模拟结果
4.瞬态特性的RC电路常数的获取
通过充放电脉冲测试和充电特性等瞬态波形测量结果,获得了2级福斯特RC电路常数。此外,也可通过电化学阻抗的测定导出。作为从瞬态波形得到电路常数的最简单的过程,根据图7所示的波形的拐点和压降来估计。
图7 RC电路常数估计过程
用它们估计的电路常数
如是。最终得到的充放电时电池端子间电压的瞬态波形如图8所示。在额定温度为20[Cel]的环境中,施加±10[A]的电流脉冲。由于OCV的拟合误差,无通电时的电压产生差异。
图8 瞬态波形仿真结果
5.蓄电池模块的模拟
根据定置用蓄电池目录中记载的单元容量[kWh]及输出电压,推测各单元的串联配置和并联配置数量。以单元容量1.6[kWh]、输出dc48.1 [V]、33.6[Ah]的单元为例,可以推测为3.7[V]单元×13串联、1400[mAh]单元×24并联。
图9
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