豐江蓄電池生產(chǎn)日期怎么看
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豐江蓄電池荷電狀況閉環(huán)動態(tài)預算模型
因為豐江蓄電池的經(jīng)濟性和技術(shù)老練性，使其變成豐要的儲能設(shè)備。為了達到優(yōu)化蓄電池電力體系功率的意圖，對蓄電池容量的實時監(jiān)控必不可少。而因為蓄電池的非線性特性，反映其容量的要害參數(shù)荷電狀況(SOC)，作為電池的內(nèi)特性不可能直接進行丈量。SOC數(shù)值只能運用作業(yè)電壓、電流等直接丈量得到的外特性參數(shù)預算取得。
運用最優(yōu)估量理論樹立蓄電池的動態(tài)作業(yè)模型，完結(jié)蓄電池SOC的實時預算。該動態(tài)模型被劃分為兩個有些：榜首有些是蓄電池數(shù)學解析描繪，即對蓄電池作業(yè)特性的開環(huán)描繪;第二有些是加入動態(tài)進程的描繪，完結(jié)蓄電池作業(yè)特性的閉環(huán)描繪。關(guān)于蓄電池的解析模型，較為通用的辦法是樹立描繪輸入輸出之間聯(lián)系的數(shù)學模型，經(jīng)過實驗來斷定模型的某些參數(shù)，或許模型內(nèi)部的某些狀況量。可是，僅僅運用開環(huán)描繪模型得到動態(tài)輸出與實踐的動態(tài)狀況常常存在差錯，這種差錯首要歸咎于丈量進程中的反常差錯。當這種差錯呈現(xiàn)時，只要閉環(huán)描繪模型才干根據(jù)這些差錯對模型進行調(diào)整。這篇文章運用根據(jù)電化學理論的安時模型完結(jié)電池數(shù)學解析描繪，而動態(tài)進程描繪則運用帶有自糾正才能的拓展卡爾曼濾波算法。
豐江蓄電池生產(chǎn)日期怎么看
1 根據(jù)電化學的安時模型
一般的安時計量法運用下式預算蓄電池的SOC。
式中：s(0)為初始時間的蓄電池SOC數(shù)值，若從充溢開端放電，其值能夠設(shè)為1;s(t)為t時間的SOC實時值;Q為蓄電池的標稱容量;η為庫侖因子。經(jīng)過調(diào)整庫侖因子能夠滿意不一樣放電電流下的SOC核算。實踐運用中，庫侖因子多經(jīng)過實驗斷定為常數(shù)或是關(guān)于放電電流I的函數(shù)。可是，蓄電池的標稱容量不等于實踐容量，且實踐容量在運用中也會衰減。一起，斷定庫侖因子進程中產(chǎn)生的差錯，也會影響到安時預算的精度。為了對上述疑問進行改善，提高安時法 SOC預算的精度。這篇文章運用電化學理論，結(jié)構(gòu)新的根據(jù)安時法的SOC預算模型。
1.1 電解液活性物質(zhì)濃度丟失函數(shù) 蓄電池荷電狀況閉環(huán)動態(tài)預算模型-大力神蓄電池
蓄電池內(nèi)部電解液所富含的活性物質(zhì)，其濃度丟失百分比能夠標明為：
式中：C*為初始濃度;C(t)為電解液中t時間活性物質(zhì)的濃度;時間t的取值規(guī)模[0，L]，L為放電總時間。
當運用蓄電池一維的電化學模型，根據(jù)電化動力學理論，終究能夠得到電解液活性物質(zhì)濃度丟失百分比函數(shù)：
式中：v為反響中電子的數(shù)目;F為法拉利常數(shù);A為電極的面積;D為分散系數(shù)。
1.2 電化學安時模型
因為電解液的活性物質(zhì)濃度和電池的SOC成正比的聯(lián)系，設(shè)比例系數(shù)為M，能夠直接得出電池t時間的SOC解析表達式：
若思考電流值為I的恒流放電進程，放電截止時ρ(L)1，則能夠得到以下等式：
關(guān)于給定的恒流放電調(diào)集{I*，*=1，2，…，n}，能夠運用最小二乘法得到最優(yōu)的α、β參數(shù)，其間：
得到模型參數(shù)之后，為便利模型的實踐運用，運用積分的矩形近似辦法改寫(4)式，用以取得離散時間上的近似遞推模型，在距離周期△t滿足小的狀況下，遞推模型能夠?qū)憺椋?br />
式中：sk標明k時間的電池SOC的實時值;Ik標明k時間的電池電流。對比式(1)的規(guī)范安時預算模型，能夠發(fā)現(xiàn) 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。從電化學視點剖析，表達式(7)的括號中的第二項標明蓄電池中無法運用的總電量，當β數(shù)值添加的時分，第二項趨向于零。因而，較大的β數(shù)值意味著蓄電池能夠被看作抱負儲能元件，一切充電電量都能夠徹底經(jīng)過放電進程開釋。這是因為大的β數(shù)值標明更快的分散效應，蓄電池電解液中的活性物質(zhì)能夠更快的抵達電極的外表。反之，小的β數(shù)值標明蓄電池儲能丟失大，很多的充電電量無法在放電進程中開釋。
2 拓展卡爾曼濾波閉環(huán)預算模型
改善安時模型能夠較好地反響電池的動態(tài)特性，但這種蓄電池SOC核算辦法僅僅一種開路的預算辦法，存在著傳統(tǒng)安時計量法的缺點，即對電流丈量中的丈量差錯非常靈敏，某一個時間呈現(xiàn)的丈量差錯，能夠影響到該時間后一切的SOC預算值。假如將預算模型結(jié)構(gòu)成閉環(huán)反應的模式，則能夠主動批改電流丈量中的差錯，給出準確的SOC預算值。在(7)式遞推模型的基礎(chǔ)上，能夠運用卡爾曼濾波器辦法結(jié)構(gòu)出具有閉環(huán)特性的電池SOC預算模型。
首要將(7)式作為蓄電池SOC預算體系的狀況方程，蓄電池SOC為狀況量，蓄電池的作業(yè)電流作為體系的輸入。然后，運用蓄電池的作業(yè)電壓結(jié)構(gòu)體系的觀測方程。
大力神蓄電池負載電壓與當時時間蓄電池的開路電壓(Vcc)之間的聯(lián)系是：
式中：R為蓄電池內(nèi)阻。又因為Vcc和內(nèi)阻都與其SOC有著直接的聯(lián)系，故能夠運用關(guān)于sk的函數(shù)，得到卡爾曼濾波算法中的觀測方程：
式中：uk標明k時間的電池端電壓，則(7)式和(9)式組成了蓄電池SOC預算的卡爾曼濾波體系。斷定(9)式的具體進程將在實驗有些詳細剖析。
卡爾曼濾波器疑問能夠描繪為：運用觀丈量{I1，I2，…，Ik}和{u1，u2，…，uk}找到最優(yōu)的sk預算值。卡爾曼濾波算法選用反應操控的辦法預算進程狀況：濾波器預算出進程中某一時間的狀況，然后經(jīng)過丈量特定變量的辦法取得反應。因而卡爾曼濾波器可分為兩個有些：時間更新方程和丈量更新方程。時間更新方程擔任及時向前核算當時狀況變量和差錯協(xié)方差預算的值，以便為下一個時間狀況結(jié)構(gòu)先驗預算。丈量更新方程擔任反應，它將先驗預算和新的丈量變量聯(lián)系以結(jié)構(gòu)改善的后驗預算。具體算法如參考文獻所示。
3 實驗驗證
為調(diào)查前文提及的蓄電池SOC預算辦法的可行性和有用性，這篇文章以某同產(chǎn)6 V/4.5 Ah鉛酸蓄電池為例樹立SOC預算模型，并剖析該模型的預算精度。實驗經(jīng)過可編程電子負載完結(jié)測試流程，經(jīng)過高精度收集設(shè)備取得待剖析數(shù)據(jù)。
3.1 斷定電化學安時模型參數(shù)
首要，經(jīng)過一系列恒流放電數(shù)據(jù)斷定電化學安時模型的內(nèi)部參數(shù)。運用0.2、1、2、3 A四組恒流放電數(shù)據(jù)，如表1中黑體所示，選用最小二乘法計箅得到α、β參數(shù)值。電池一直從充溢狀況開端放電，蓄電池輸出電壓衰減到5.4 V作為放電截止條件。
經(jīng)核算得到：α=4.007、β=2.115，為了驗證模型的有用性，將如表1所示8組時間數(shù)據(jù)輸入到(6)式，核算出預算的放電電流值。從表1的實踐值與預算值之間的對比能夠看出，該模型在恒流放電預算上精度較高。一起，從取得的參數(shù)能夠看出，該鉛酸蓄電池因為運用或許制作技術(shù)疑問，名義容量已經(jīng)式微為 4.007 Ah。
3.2 斷定閉環(huán)預算中的觀測方程
根據(jù)前面剖析，為完結(jié)卡爾曼濾波算法，有必要得到如(9)式所示觀測方程。思考到蓄電池的開路電壓和SOC的聯(lián)系以及內(nèi)阻和SOC的聯(lián)系均能夠運用多項式近似辦法取得，這篇文章分別運用涓流放電和大電流間歇發(fā)電實驗得到實驗數(shù)據(jù)，再經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)選用多項式近似得到具體的函數(shù)表達式。
首要，經(jīng)過涓流放電實驗得到式中開路電壓和SOC的聯(lián)系曲線。蓄電池從充溢狀況，在C/20(0.2 A)放電電流下，繼續(xù)到放電截止，記載電壓曲線如圖1所示。涓流繼續(xù)放電的意圖是為了最小化蓄電池的動態(tài)效應，有用消除蓄電池內(nèi)部的化學滯后和蓄電池內(nèi)阻的影響，然后得到Vcc和SOC的天系曲線。該曲線經(jīng)過多項式近似，得到如表2所示Voc(Sk)函數(shù)表達式。
然后，大電流間歇放電實驗得到內(nèi)阻和SOC的聯(lián)系曲線。放電循環(huán)履行如下流程：(1)10 min 2 A放電;(2)10 min中止放電，得到蓄電池負載電壓如圖2所示。一起圖2也給出了根據(jù)放電數(shù)據(jù)核算出的蓄電池內(nèi)阻曲線。表2列出了R(sk)函數(shù)表達式。與實踐蓄電池內(nèi)阻對比，實驗所得內(nèi)阻數(shù)值偏大，其首要原因是將丈量和放電連接單元的電阻也視為內(nèi)阻。因為一切數(shù)據(jù)均收集于同一實驗，這么處理并不會對實驗產(chǎn)生影響。
3.3 開環(huán)預算功能
為證明(7)式遞推預算模型在變電流放電進程中的SOC預算有用性，運用如圖3所示的變電流放電實驗數(shù)據(jù)進行驗證，圖中給出了放電電流曲線和預算的SOC曲線。經(jīng)(7)式遞推核算得到，放電應當終止于4 608 s=76.8 min時間，而實踐放電實驗中，放電終止于5 004 s=83.4 min時間，預算相對差錯為8.59%。為減小核算量，遞推進程中(7)式被切斷于m=5。
3.4 閉環(huán)預算功能
在引進反應后，反應將對原開環(huán)體系產(chǎn)生影響。為剖析反應帶來的影響，仍然選用圖3所示放電進程，運用閉環(huán)預算模型預算SOC數(shù)值，得到預算曲線如圖4所示。作為對照，圖4一起給出了開環(huán)預算曲線。閉環(huán)預算進程相關(guān)于開環(huán)預算，其均勻絕對差錯為2.020 1%、均方根差錯為2.364 5%。結(jié)果標明閉環(huán)體系對原開環(huán)體系的影響很小。一起，也證明了上文得到觀測方程辦法的有用性。
為了表現(xiàn)閉環(huán)反應的實踐運用含義，調(diào)整開環(huán)預算中因為丈量差錯導致的預算差錯。住電流丈量進程中，人為的加入了均值為0.5、方差為1的丈量差錯，運用開環(huán)預算和閉環(huán)預算分別得到曲線如圖5所示。圖中作為參照的實在SOC曲線是無丈量差錯狀況下得到的開環(huán)預算曲線。此刻的閉環(huán)反應預算的均勻絕對差錯為 2.430 4%，均方根差錯為2.742 5%，仍然確保了較高的預算精度，而開環(huán)預算徹底偏離了實踐值。相比文獻中的模型，這篇文章的閉環(huán)模型需要斷定的參數(shù)少，關(guān)于蓄電池電路模型的依賴性低，運算進程簡沽，不需要復雜的矩陣運算。運用三種預算辦法對上述富含噪聲的數(shù)據(jù)進行剖析估量，得到如圖6所示絕對差錯曲線。
4 定論
運用根據(jù)電化學理論的電化學安時模型，完結(jié)對蓄電池SOC的在線預算，并針對電化學安時模型開環(huán)預算的特性，結(jié)構(gòu)卡爾曼濾波器算法的閉環(huán)體系，以減小丈量差錯對預算精度的影響。實驗標明：
(1)根據(jù)電化學理論的蓄電池動態(tài)模型能夠用于有用的蓄電池實時SOC預算。
(2)將閉環(huán)反應核算引人開環(huán)的安時預算中，對原開環(huán)預算精度沒有影響，且能夠有用地批改由丈量差錯導致的預算差錯。
(3)經(jīng)過涓流放電和大電流間歇放電獲取實驗數(shù)據(jù)和多項式近似的辦法得到觀測方程，能夠有用地運用于卡爾曼濾波器閉環(huán)反應核算。
蓄電池放電到終止電壓后，繼續(xù)放電稱為過放電。過放電會嚴重損害蓄電池，對理士蓄電池的電氣性能及循環(huán)壽命極為不利。
豐江蓄電池放電到終止電壓時內(nèi)阻較大，電解液濃度非常稀薄，特別是極板孔內(nèi)及表面幾乎處于中性，過放電時內(nèi)阻有發(fā)熱傾向，體積膨脹，放電電流較大時，明顯發(fā)熱 ( 甚至出現(xiàn)發(fā)熱變形 ) ，這時硫酸鉛濃度特別大，存在枝晶體短路的可能性增大，況且此時硫酸鉛會結(jié)晶成較大顆粒，即形成不可逆硫酸鹽化，將進一步增大內(nèi)阻，充電恢復能力很差，甚至無法修復。
大力神蓄電池使用時應防止過放電，采取 “ 欠壓保護 ” 是很有效的措施。另外，由于電動車 “ 欠壓保護 ” 是由控制器控制的，但控制器以外的其他一些設(shè)備如電壓表、指示燈等耗電電器是由蓄電池直接供電的，其電源的供給一般不受控制器控制，電動車鎖 ( 開關(guān) ) 一旦合上就開始用電。雖然電流小，但若長時間放電 (1-2 周 ) 就會出現(xiàn)過放電。因此，不得長時間開鎖，不用時應立即關(guān)掉。
2 、豐江蓄電池防止過充電
前面已經(jīng)對過充電進行了闡述，過充電會加大理士蓄電池的水損失，會加速板柵腐蝕，活性物質(zhì)軟化，會增加理士蓄電池變形的幾率。應盡量避免過充電的發(fā)生；選擇充電器參數(shù)要與蓄電池良好匹配，要充分了解蓄電池在高溫季節(jié)的運行狀況，以及整個使用壽命期間的變化情況。使用時不要將蓄電池置于過熱環(huán)境中，特別是充電時應遠離熱源。蓄電池受熱后要采取降溫措施，待蓄電池溫度恢復正常時方可進行充電。蓄電池的安裝位置應盡可能保證良好散熱，發(fā)現(xiàn)過熱時應停止充電，應對充電器和蓄電池進行檢查。蓄電池放電深度較淺時或環(huán)境溫度偏高時應縮短充電時間。
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