一种基于铅酸电池改进型PNGV模型的模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于铅酸电池改进型PNGV模型的模拟方法，铅酸电池作为储能元件其运行特性采用等值电路描述，所述等值电路将两个RC并联支路进行串联以代替传统PNGV等效模型电路中的单个RC并联电路。采用两个RC并联支路的改进型PNGV模型可以更好地模拟电池短时充放电时各运行参数的动态变化过程。同时，由于在容量上加以修正，该模型能模拟不同工况下电池容量的变化情况，有助于研究人员及时发现容量过低的电池，并能在不同工况下预测电池的循环寿命。

主权项

一种基于铅酸电池改进型PNGV模型的模拟方法，其特征在于，铅酸电池作为储能元件的运行特性采用等值电路描述，所述等值电路将两个RC并联支路进行串联以代替传统PNGV等效模型电路中的单个RC并联电路，模拟电流施加瞬间电池电压的暂态变化过程；其中，两个RC并联支路分别为R₁C₁并联支路和R₂C₂并联支路；两个RC并联支路的零状态响应方程为：$V_t=R_{1}I\left({1-e}^{-t/{\tau }_1}\right)+R_{2}I(1-e^{-t/{\tau }_2})$   公式1其中，V_t为电池两端的实时电压；R₁和R₂分别为两个RC并联支路中电阻的阻值；I为铅酸电池运行过程中测得的实际电流；t为测试时间；τ₁和τ₂分别为两个RC并联支路中的时间常数；R₁和R₂按下面的非线性模型进行非线性模拟计算获得：$\left\{\begin{array}{c}{R}_1=a_1{e}^{a_{2}I}+a_3\mathrm{SOC}+a_4\\ R_2=b_1{e}^{b_{2}I}+b_3\mathrm{SOC}+b_4\end{array}\right.$   公式2其中，SOC为铅酸电池运行过程中实际测得的荷电状态值；未知参数a₁、a₂、a₃、a₄、b₁、b₂、b₃、b₄、τ₁和τ₂利用20组以上的(V_t,I,SOC)值按照公式1和公式2进行非线性拟合获得。