ups电源通过对已构建的S-ECM等效模型进行状态空间表示，进行ups电源等效模型数学描述方法研究。针对ups电源工作特性的准确描述问题，应用实验数据分析获得估算参数的系数表征。进而实现等效模型的观测方程表示和状态空间描述，为SOC估算模型构建打下基础。为理想电压源等效参数，表征电池组的开路电压；R。为欧姆内阻；R。为极化电阻；C为极化电容；R，和C的并联电路，反映了电池组极化过程的产生和消除。U、为ups电源与外电路接通后的闭路电压；R，为放电内阻，表征在放电时ups电源所表现出的内阻差异；R。为充电内阻，表征在充电时ups电源所表现出的内阻差异。为了简化状态空间方程的描述过程，使用R(t)表征充放电时的内阻R。和Ra。当ups电源处于放电过程时，Ra(t)=R；当处于充电过程时，R(t)=R。。针对S-ECM电路进行结构分析，应用电路学分析方法，进行其状态空间的准确描述。Uoc是开路电压，当ups电源处于开路状态时，它和闭路电压参数间的关系为Uoc=U。针对观测方程的获取目标，结合等效电路模型的分析，对观测方程进行分析变换。设定r为等效电路模型中RC并联回路的时间常数，其计算表达式为r=R，C，R。为其极化电阻。该数学描述实现过程无须引入复杂的数学模型，为辨识结果的快速误差分析提供了较大的可行性。观测方程描述了ups电源输出电压信号的状态，从以OCV为基础的辨识过程可知，辨识结果与ups电源的输出电压值密切相关。为了达到参数准确辨识的目标，使用ups电源的输出电压作为输出参数。结合工作电流和温度的影响，分析辨识ups电源的S-BCM模型参数。
ups电源参数辨识的实验需求|使用动力电池测试系统(公司：MACCOR；通道数：9；电压精度：0.020%；电流精度：0.020%；温度精度：1℃)，开展间歇放电过程的HPPC测试，以获取各个模型参数及其变化规律。为了获得所需要的ups电源闭路电压输出响应的变化规律，对ups电源，首先通过CC-CV充电维护过程充满电，使其SOC值达到100%，然后静置0.5h使其内部电化学反应趋于稳定，进而展开实验测试。在测试过程中，通过1C，A间歇循环放电过程进行放电，并结合搁置环节进行HPPC实验分析。在HPPC测试过程中，恒流放电3min后暂停放电，转为搁置状态，再经历40 min的充分静置后开展HPPC测试，记录测试过程中的电压和电流变化情况。在完成该次测试后，继续按照上述过程进行恒流放电和实验测试，直至放电至SOC值为零，循环间歇放电过程如图4-9所示。进行40 min的间隔放电，并在搁置的40 min末端展开一次HPPC测试。间歇放电过程中嵌入的HPPC测试，在图中所示的搁置末端进行，在搁置时间结束后，进行持续5s时间的电流充放电测试。针对所构建S-ECM模型及其状态空间方程的参数辨识问题，在室温条件下，基于HPPC测试，进行1C，A恒流脉冲充放电实验。通过脉冲充放电过程，结合电池组的工作原理分析，获得各项模型参数或者与其他参数间的相关关系。ups电源估算所处的时刻；(k)为电池组在k时刻的闭路电压值；R.为电池组的欧姆内阻；1(k)为电池组的输出电流；K，为电池组在自放电影响下，SOC在每个检测周期中的变化量；7.为电池组参数检测周期，又称信号采样时间间隔；U(k)为k时刻极化电阻两端的电压值；1(k)为k时刻的电流值；R。为极化电阻；C。为极化电容；Uac为理想电压源等效参数，表征电池组的开路电压；R。为电池组欧姆内阻；R和C。的并联电路表征电池组极化过程的产生和消除；U，为ups电源与外电路接通后的闭路电压。2022-05-08
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