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电池建模与离散化

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本节主要介绍锂离子电池的建模和离散,使计算机能够实现并进一步识别模型。 首先,锂离子电池建模中常用的等效模型主要包括电化学模型、神经网络模型和等效电路模型。三种模型分别从电化学反应、输入输出关系拟合和等效电路的角度分析锂离子电池的外部特性,各有。本节主要介绍二级等效电路模型,并在此基础上减少增加RC一阶、三阶等高阶等效电路的建模和离散化可以通过回路实现。其电路模型如下图1所示。 图1 二阶RC等效电路模型 图1 二阶RC等效电路模型 由Kirchhoff电压和电流定律可获得以下动态方程为: 式中,U0、U1、U2分别表示R0、R1、RUOC表示两端的电压。 SOC结合安时积分法的计算公式如下: 式中,SOC0表示锂电池充电状态的初始值;SOCt为t时刻电池的剩余电量;QN额定容量的电池;It时充放电负载电流(规定电池放电时值为正,充电时值为负);η对于电池的充放电效率,描述了电池的放电倍率SOC影响程度。 以下方程组式由1-1和1-2组成 用计算机对连续时间系统状态方程求解,需先将其状态方程化为离散方程。(当然,Simulink里面连续性系统的模型也可搭建,但是离散方程应用更广泛,对于实时平台更是必须)所以接下来,便是对于上述方程组式1-3离散化,解得递推的状态方程()。 本文主要针对线性时变系统的离散。在一定程度上,线性定常系统只是线性时变系统最特殊的形式之一,而不是线性系统。一般来说,线性时变系统也会先线性处理。因此,主要问题是线性时变系统的解决,具有很高的一般性和实用性。 具体来说,上式1-3我们分析一下,很容易得出以下三个方面特点: **(1)**对于第一公式,离散化为: (可以理解为:K+1时间SOC等于K时间SOC减去采样时间采样电流值和采样时间乘积,其中红圈分子表示充放电效率,分母表示电池实际容量,其比例可视为常数) **(2)**对于第二和第三式子,我们可以转化成矩阵2*1的矩阵形式: **(3)**对于第四个公式,在前三个公式的基础上很容易离散: () 通过以上分析,我们很容易理解1-3离散最重要的部分是上述特征(2)。接下来,我们将解释类似连续时间系统状态方程的一般离散过程。 我以前在一个博客中总结过这部分,因为复制这个过程没有多大意义。原谅博客懒惰。以下是我自己的新浪微博网站:http://blog.sina.com.cn/s/blog_14c615dc10102x9wd.html

标签: 6x9高分子电容

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