[发明专利]锂电池限压充电系统模型建立及计算方法

摘要

本发明提供了一种锂电池限压充电系统模型建立及计算方法，本发明将限压充电系统的采样单元、基准单元、补偿单元、归一化部分、输入电流部分及控制对象部分转换为s域模型及方框图，建立系统模型，占空比和电压作为系统的状态变量，建立状态微分方程组，获取充电电流及充电电量的时域表达式，用于预计锂电池产品限压充电阶段电流‑时间关系或充电容量‑时间关系；并用于计算锂电池的直流内阻，评估电池性能。

主权项

一种锂电池限压充电系统模型建立及计算方法，其特征在于，包括：步骤1.将锂电池限压充电系统各组成环节转换为s域模型，根据所述s域模型建立方框图，根据所述方框图再建立锂电池限压充电系统模型；步骤2.将充电终压作为锂电池限压充电系统的输入环节uREF，其中，uREF是人为设计的电压基准，uREF×H即是充电终压；步骤3.将电池电压采样电路作为所述锂电池限压充电系统的反馈环节H；步骤4.将锂电池电压uB乘以反馈系数H后，与输入uREF产生误差信号；步骤5.用比例积分电路对误差信号在频域上进行放大，作为所述锂电池限压充电系统的补偿环节G1，步骤6.用占空比产生电路以及驱动电路对所述补偿环节G1的输出在数学上进行归一化，输出[0,1]区间的占空比D；步骤7.输入电流Is作为所述锂电池限压充电系统的固定增益G2；步骤8.将锂电池进行电路等效，并转换为s域模型的方框图，得到锂电池的等效模型作为锂电池限压充电系统的控制对象G3，包含限压初始电压uS、SOC等效电容C和平均直流内阻r三者的串联；步骤9.利用状态空间法，取占空比D以及电池SOC电压uC作为锂电池限压充电系统的状态变量，根据所述锂电池限压充电系统模型建立状态微分方程，解得IC的时域解析表达式；步骤10.对所述IC的时域表达式进行积分并除以3600，得出充电电量的时域表达式。