使用MathWorks®工具,估计技术,并测量锂离子或铅酸电池的数据,您可以生成参数等效电路的电池块这个等效电路的电池block实现了具有开路电压、串联电阻和1到N RC对的电阻-电容(RC)电路电池。RC对的数目反映了电池瞬态特性的时间常数的数目。一般情况下,RC对的数目在1到5之间。
为参数创建参数数据的步骤等效电路的电池块,请执行以下工作流步骤。这些步骤使用数值优化技术来确定推荐RC对的数量,提供电池模型电路参数的初始估计,并估计参数以使模型与实验脉冲放电数据相匹配。结果提供了电路的开路电压、串联电阻和RC对参数数据等效电路的电池块。
工作流程步骤使用锂离子聚合物(LiPo)电池的示例脚本和模型:
估算电池放电脚本放电脉冲估计示例
.
模型电池激励3RC_PTB
.
示例电池放电脚本使用电池类控制参数估计工作流。
工作流 | 描述 | 额外MathWorks工具 |
---|---|---|
步骤1:加载和预处理数据 | 加载并预处理时间序列电池放电电压和电流数据。 |
没有一个 |
步骤2:确定RC对的数量 | 确定估算所需时间常数(TC)的数量。 |
曲线拟合工具箱™ |
步骤3:估计参数 | 对于电池放电数据,估计和优化:
使用一个模型来练习估计等效电路电池块。 |
曲线拟合工具箱、并行计算工具箱、优化工具箱和金宝app®优化设计™ |
步骤4:设置等效电路电池组参数 | 设置以下块参数:
|
没有一个 |
该工作流支持从100%到0金宝app%充电状态(SOC)的脉冲放电序列。
数据需求包括:
由实验脉冲放电的电流和电压组成的时间序列。对于每个实验数据集,温度是恒定的。采样率应至少为1 Hz,理想速率为10 Hz。此表总结了精度要求。
测量 | 精确 | 理想的 |
---|---|---|
电压 | ±5 mV | ±1毫伏 |
现在的 | ±100毫安 | ±10毫安 |
温度 | ±1°C | ±1°C |
每个脉冲的SOC变化不应大于5%。
在高SOC或低SOC下的数据收集可能需要修改,以确保安全性。
每次脉冲后有足够的放松时间,以确保电池接近稳定电压。
加载电池时间、电压和放电数据。把数据分解成电池。脉冲
对象。例如,使用步骤1:加载和预处理数据
中的命令放电脉冲估计示例
脚本。
脉冲序列
脉冲识别
确定在模型中使用多少RC对。您可以通过执行步骤2:确定RC对的数量
中的命令放电脉冲估计示例
剧本示例脚本使用电池激励3RC_PTB
模型。
比较每个脉冲的时间常数(TC)。本例比较了三种脉冲。
TC比较,脉冲3/3
估计的参数。可以通过执行步骤3:估计参数
中的命令放电脉冲估计示例
脚本。
在每个脉冲的开始和结束时,检查电流被施加和移除之前和之后的电压。估计技术使用电压的原始计算来估计开路电压(Em)和串联电阻(R0)。
参数表
使用脉冲松弛曲线拟合技术估计每个SOC的RC时间常数(Tau)。
放松τ适合
绘制参数和脉冲序列数据并进行仿真比较。
参数表
脉冲序列
使用线性系统方法,逐脉冲确定参数并设置初始值。
线性拟合
使用优化Em、R0、Rx和Tau估计值金宝appSimulink设计优化.
脉冲识别
设置等效电路的电池将参数块设置为步骤3中确定的值。要研究设置块参数,请执行步骤4:设置等效电路电池组参数
中的命令放电脉冲估计示例
脚本。实验在两个恒定温度下进行。有三对rc。的等效电路的电池块参数值汇总于表中:
参数 | 示例值 |
---|---|
系列RC对的数量 |
3. |
开路电压表数据,EM |
EmPrime = repmat (Em、2、1)'; |
串联电阻表数据,R0 |
R0Prime = repmat (R0、2、1)'; |
荷电状态断点,SOC_BP |
SOC_LUTPrime=SOC_LUT; |
温度断点,温度 |
TempPrime=[303315.15]; |
电池容量表 |
CapacityAhPrime=[CapacityAh CapacityAh]; |
网络电阻表数据,R1 |
R1Prime=repmat(Rx(1,:),2,1)'; |
网络电容表数据,C1 |
C1Prime=repmat(Tx(1,:)/Rx(1,:),2,1)'; |
网络电阻表数据,R2 |
R2Prime=repmat(Rx(2,:),2,1)'; |
网络电容表数据,C2 |
C2Prime=repmat(Tx(2,:)/Rx(2,:),2,1)'; |
网络电阻表数据,R3 |
R3Prime=repmat(Rx(3,:),2,1)'; |
网络电容表数据,C3 |
C3Prime=repmat(Tx(3,:)/Rx(3,:),2,1)'; |
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