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8卷 第
3
电子测量技术
图3 蓄电池在不同SOC时的欧姆内阻
从图3所示的实验结果可以看出:
被测蓄电池的欧姆内阻RΩ随其SOC的减小而逐渐增大,二者之间存在单调函数关系,尤其在SOC<50%时,RΩ与SOC之间的变化关系近似线性。
为了检验该RΩ-SOC函数关系的有效性,在同样的实验条件下,调整放电时的电流分别为5h率和15h率,用图所示10h率的RΩ-S
OC函数关系对被测蓄电池的SOC进行估测,
结果如表1所示。表1 蓄电池SOC估测实验结果
SOC5h放电率15h放电率真实值(%)
SOC估测SOC估测估测值
误差(%)
估测值误差(%)90 94.257 4.73
87.561
-2.71
80 83.512 4.39 83.184 3.9870 67.445-3.65 71.869 2.6760 61.098 1.83 59.070-1.5550 50.895 1.79 51.030 2.0640 39.488-1.28 39.368-1.5830
30.459 1.53
29.475
-1.75
从表1所示的实验结果可以看出:
采用文中所述的蓄电池SOC估测方法,其估测结果的最大误差小于5%,尤其在OC<6
0%时,估测误差在2.5%以内,可以满足实际需求。 结 论
基于离散傅里叶变换以及谐波阻抗测量技术,提出一种在线估测蓄电池SOC的方法,使得依据欧姆内阻测量对蓄电池SOC进行实时、
在线监测成为可能。与实践中常用的直流放电法相比,该方法无需对被测蓄电池进行大电流放电,其激励信号的产生来自对被测蓄电池的周期性、小电流放电,实际应用时不会对用电负载造成安全隐患,更具工程应用价值。
参考文献
[1] HUNT G.USABC electric vehicle battery test proc-edures manual[J].United States Dep
artment ofEnergy:Washing
ton,DC,USA,1996.·96·
[2] 麻友良,陈全世,朱元.变电流下的电池荷电状态定
义方法探讨[J].电池,2001,31(1):7-
9.[3] 程艳青,高明煜,徐杰,
等.电动汽车动力电池剩余电量在线测量[J].电子测量与仪器学报,2008,22(增刊):182-
185.[4] 张利,王为,陈泽坚,
等.新能源汽车SOC估算的模糊预测算法研究[J].电子测量与仪器学报,2011,25(4):315-
319.[5] 王秀菊.蓄电池内阻同蓄电池各类失效模式关系[
J].电源世界,2004(4):45-
49.[6] HARIPRAKASH B,MARTHA S
K,JAIKUMARA,et al.On-line monitoring of lead-acid batteries byg
alvanostatic non-destructive technique[J].Journal ofPower Sources,2004,137(1):128-
133.[7] 毛华夫,万国春,汪镭,等.基于卡尔曼滤波修正算法
的电池SOC估算[J].电源技术,2014,38(2):298-
302.[8] 刘征宇,杨俊斌,张庆,等.基于Q
PSO-BP神经网络的锂电池SOC预测[J].电子测量与仪器学报,2013,27(3):224-
228.[9] “IEEE Standard 11882005”,Recommended
Practicefor Maintenance,Testing and Replacement of ValveReg
ulated Lead-Acid(VRLA)Batteries f
orStationary
Applications[S].2006.[10] 朱松然.蓄电池手册[
M].天津:天津大学出版社,1997.59-
75.[11] GIESS H,KNIVETON M.IEC 60896-22:the
tec-hnicalrequirements for stationary V
RLA batteries[C].Proceedings of Telecommunications Energy Conference,2003.INTELEC’03.The 25th
International,2003.437-443.[12] HARIPRAKASH B,MARTHA S
K,JAIKUMARA,et al.On-line monitoring of lead-acid batteries bygalvanostatic non-destructive techniq
ue[J].Journal ofPower
Sources,2004,137(1):128-133.[13] 李立伟,
邹积岩.蓄电池内阻测量装置的研究[J].电源技术,2003,27(1):42-
44.[14] 刘百芬,
程海林.一种新型的蓄电池内阻测量方法的研究及实现[J].仪表技术与传感器,2004(5):49-
50.[15] 朱磊,
赵林英,多智华,等.基于LabVIEW实现的电池内阻测试仪[J].哈尔滨理工大学学报,2005,10(5):67-
69.[16] COOPER K R,SMITH M.Electrical test
methodsfor on-line fuel cell ohmic resistance measurement[J].Journal of Power Sources,2006,160(2):1088-
1095.作者简介
胡益民,1977年出生,工学博士,高级工程师。主要研究方向蓄电池的性能检测研究。E-mail:huym@tsinghua-sz.org
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