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锂电池内阻的建模测量仿真

发布日期:2017-12-26 09:59:52 【关闭】
摘要:结 合 本 文 提 出 的 方 法 搭 建 如 图 7 所 示 的 Simulink 仿真模型[16] 。仿真系统主要包括信号产生 模块、同步积分法信号处理模块、锂电池电阻等效模 块和取样积分法取幅值信号模块。根据锂电池的等 效阻抗模型的原理,在仿真中将锂电池的阻抗设定 为 数 值 4,方 便 建 模 仿 真 ,如 图 中 Display1 所 示 。 Tongbu模块根据同步积分法的原理实现对信号的处 理,主要实现两个积分器的积分,最后合成一个波形 输出,同时依据同步积累法的原理将信号进行 10 次

   结合本文提出的方法搭建如图7 所示 的 Simulink 仿真模型。仿真系统主要包括信号产生模块、同步积分法信号处理模块、锂电池电阻等效模块和取样积分法取幅值信号模块。根据锂电池的等效阻抗模型的原理,在仿真中将锂电池的阻抗设定为 数 值 4,方 便 建 模 仿 真 ,如 图 中 Display1 所 示 。 Tongbu模块根据同步积分法的原理实现对信号的处理,主要实现两个积分器的积分,最后合成一个波形输出,同时依据同步积累法的原理将信号进行 10 次的采集,并通过 Sum 模块和 Divide 模块求和平均。图中 Quyang 模块是根据取样积分法的原理对处理后的信号的幅值信息进行取值,以便观察和计算。

gooxian-内阻测试

   以交流阻抗法为基础,设定待测信号为幅度为 0.8 个单位的正弦信号,在输入端再加入 20 dB 的高斯噪声和直流电信号,作为实验检测的混合信号,如图 8所示。

gooxian-混合信号波形

  根据同步积分法的原理进行仿真实验,得到如图 9 所示的仿真波形图,即一次滤波后的波形图,由图可知此时波形虽然有正弦信号的波形,但仍然受噪声影响很大,不能得到准确的值进行计算。

gooxian-一次测量波形

   由同步积累法的思想可知,信号的一次采集不能够得到准确的波形,所以对混合信号进行 10 次的检测采集,以进一步减小噪声的干扰,得到如图 10 的波形图,由图 7中 Scope15显示。从图 10中可以看出信号的波动很小,可以很清楚的计算出此时波形的幅值。通过对信号的处理,将如图 10 所示的信号经过 Quyang 模块,便可以得到此时信号的幅值为0.2068,如图 7 中的 Display 所示。通过欧姆定律 R= U/I,得到此时 R=0.8/0.206 8=3.868,则误差 D=100%* (4-3.868)/4=3.3%。可以证明,本文提出方法误差很小。根据以上分析也可以推断,将采样次数适当提高,得到的误差将会更小。

gooxian-十次采样波形

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