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          松下蓄電池

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          當前位置:主頁 > 新聞資訊 > 公司新聞 > 使用下估算松下鉛酸蓄電池的SOC普通安時計量法 時間:2018-09-04
          使用下估算松下鉛酸蓄電池的SOC普通安時計量法
           
          式中:s(0)為初始時刻的松下電池SOC數值,若從充滿開始放電,其值可以設為1;s(t)為t時刻的SOC實時值;Q為蓄電池的標稱容量;η為庫侖因子。通過調整庫侖因子可以滿足不同放電電流下的SOC計算。實際應用中,庫侖因子多通過試驗確定為常數或是關于放電電流I的函數。但是,蓄電池的標稱容量不等于實際容量,且實際容量在使用中也會衰減。同時,確定庫侖因子過程中產生的誤差,也會影響到安時估算的精度。為了對上述問題進行改進,提高安時法 SOC估算的精度。本文使用電化學理論,構造新的基于安時法的SOC估算模型。
          使用下估算松下鉛酸蓄電池的SOC普通安時計量法
          1. 電化學安時模型
          由于電解液的活性物質濃度和松下電池的SOC成正比的關系,設比例系數為M,可以直接得出電池t時刻的SOC解析表達式:
          若考慮電流值為I的恒流放電過程,放電截止時ρ(L)1,則可以得到以下等式:
          對于給定的恒流放電集合{I*,*=1,2,…,n},可以使用最小二乘法得到最優的α、β參數,其中:
          得到模型參數之后,為方便模型的實際應用,使用積分的矩形近似方法改寫(4)式,用以獲得離散時間上的近似遞推模型,在間隔周期△t足夠小的情況下,遞推模型可以寫為:
          式中:sk表示k時刻的電池SOC的實時值;Ik表示k時刻的電池電流。對比式(1)的標準安時估算模型,可以發現α等于電池的標稱容量Q,庫侖因子則由β 和放電時間k△t決定。
          2. 電解液活性物質濃度損失函數
          蓄電池內部電解液所含有的活性物質,其濃度損失百分比可以表示為:
          式中:C*為初始濃度;C(t)為電解液中t時刻活性物質的濃度;時間t的取值范圍[0,L],L為放電總時間。
          當使用蓄電池一維的電化學模型,根據電化動力學理論,最終可以得到電解液活性物質濃度損失百分比函數:
          式中:v為反應中電子的數目;F為法拉利常數;A為電極的面積;D為擴散系數。
          從電化學角度分析,表達式(7)的括號中的第二項表示蓄電池中無法使用的總電量,當β數值增加的時候,第二項趨向于零。因此,較大的β數值意味著蓄電池可以被看作理想儲能元件,所有充電電量都可以完全通過放電過程釋放。這是因為大的β數值表明更快的擴散效應,蓄電池電解液中的活性物質可以更快的到達電極的表面。反之,小的β數值表明蓄電池儲能損失大,大量的充電電量無法在放電過程中釋放。
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