SSB蓄电池蓄电池的建模

SSB蓄电池蓄电池的建模

1 电池模型分类

现在电池模型可分为三类: 试验模型，电化学模型和电路模型。其间，电路模型能够反映出电池的电气特性，适用于仿真研讨。根据电路的电池模型有简略电池模型、一阶RC模型、二阶动态模型乃至更高阶次的电池模型等。简略电池模型仅由一个恒压源与一个电阻串联得到，但过于理想化，未考虑电池SOC与电压的对应联络，不能反映电池的动态特性。电池的一阶RC模型将电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻两部分，并联电容用于仿照电池在极化产生和消除进程中所展现出的动态特性，此模型能够较好地仿照电池特性，且结构简略，但是此模型中选用的电源为恒压源，相同未考虑电池SOC与电池端电压的对应联络。至于更高阶的电池模型，结构比较复杂，并且参数分别困难。

2 蓄电池的容量

蓄电池的容量能够分为理论容量、实践容量和额外容量。理论容量是将活性物质的质量按法拉第规则核算而得到的最高理论值；实践容量是指蓄电池在必定条件下所能输出的电量，其值小于理论容量；额外容量是按照国家或许有关部门颁布的规范，蓄电池在必定放电条件下放电至最低极限时，输出的电量。

3 影响蓄电池容量的要素

影响蓄电池实践容量的要素有多种，如蓄电池放电电流、温度、间断电压等。放电电流越大，电池能够开释的电量越小，因为极化和内阻的存在，电流增大使蓄电池端电压灵敏下降，导致蓄电池容量下降。跟着电解液温度的升高，蓄电池的实践容量增大，反之减小。当铅酸蓄电池放电至某电压值之后，其电压将会急剧下降，继续放电实践上取得的容量很少，其含义不大，相反还会对蓄电池的使用寿命构成不良影响。

电池的剩下容量通常用荷电状况

式（3.1）中：Qr为电池的剩下容量（Ah）；C为电池的容量（Ah）。

4 蓄电池建模

常用的蓄电池模型中等效电路模型最适合系统动态特性的仿真研讨。现在常见的几种典型的等效模型电路三阶动态模型最常用。

图4.1 蓄电池三阶等效模型

图4.2 蓄电池通用等效电路模型

图4.1能够看出蓄电池三阶等效模型由主反响支路和辅反响支路两部分组成。主反响支路包含的元件有：Rp（欧姆极化电阻）、Rd（电荷转移电阻）、Rw（分散电阻）、Cw（分散电容）以及Ew（蓄电池开路电压）。辅反响支路部分的元件有：Rgas（析气电阻）和 Egas（析气电压）。图4.1和4.2中其它参数的物理含义：UB为蓄电池端电压、IB为蓄电池运转电流、Igas为辅反响支路的析气电流、Im为主反响电流[1]。

蓄电池实践容量能够用蓄电池实践工作电流

在蓄电池充放电进程中电解液的温度并不是固定不变的，它会跟着充放的进行而改动，在仿真剖析中假定蓄电池各部分电解液温度都持平，可得到电解液温度

在蓄电池中，容量和荷电状况（SOC）是用来表征蓄电池规范的两个重要参数。其间，容量单位为Ah，是指蓄电池在放电条件下，由满电荷状况到端电压将至间断电压时所需求的安培—小时数。

除了荷电状况（SOC）外还有另一个状况变量来描绘蓄电池的剩下电量，即充电深度（DOC），它表明蓄电池的剩下容量与按照其时的条件进行放电所具有的容量的比值。

式（4.5）中： 为蓄电池的充放电电流，设放电时为正，充电时 为负；η为充放电效率，针对特定种类的蓄电池经过试验得到。

根据蓄电池电动势和蓄电池荷电状况之间的联络，能够将蓄电池电动势的核算公式表达为：