电化学蓄电池的标定方法技术

电化学蓄电池的标定方法，其特征在于，该标定方法包括模型化电化学蓄电池中的可用能量(Ed)的阶段(P2)，该可用能量代表蓄电池基于给定的放电功率和给定的初始能量状态完全放电时得到的能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，以及该蓄电池内可用能量的估算方法。本专利技术还涉及包括电化学蓄电池的任何装置或系统，所述电化学蓄电池的管理 (gestion)基于上述的标定方法。
技术介绍
为了控制包括至少一电化学蓄电池的任何仪器或系统的运行，了解并控制该蓄电池的性能是重要的，特别是为了管理它的充电和放电阶段，并最终优化仪器或系统的运行。 实际上，在任何时刻了解蓄电池的状态并能预测它的能量储存是否足以提供所需的能量是有利的。因此，这就要求以动态方式了解可用能量。现有技术的传统方法在于，一方面研究蓄电池可提供的电流，另一方面以切断输出电压的方式估算它的输出电压，以便通过电流与电压的乘积推导出它的功率。在该传统方法中，使用Peukert定律，该定律可以确定蓄电池用安培-小时表示的电容Ctd_mes，它相当于可以在td_mes的时间里可提供的电量(quantitScharge)，直到其完全放电，根据下式，它取决于施加的恒定放电电流Id_imp、测量的放电持续时间td__，并取决于常数K和Peukert系数η Ctdjles 一 td—mesX Id—imp 一 K/ (Id imp)然后，通过估算蓄电池的充电状态完成该传统方法，英文叫做“state of charge，，，并且通常更简单地叫做S0C。该参数SOC表示蓄电池在0-100 %的标度上的可用容量。在蓄电池的整个寿命中对施加的不同放电状态建立和了解SOC的值。为此，在Peukert 定律的基础上建立迭代算法，用于考虑不同因素，如蓄电池的老化和温度。该方法实际上非常困难，并且不准确，因为许多因素影响S0C。另外，Peukert系数η也需要有很大的精度， 约10_3，以便得到令人满意的结果，这要求复杂并非常准确的实验。同时需要预测蓄电池的端子处的电压随时间的变化。通过借助模型的计算实现该估算。最后，放电电流与电压的乘积可以得到蓄电池的放电功率，它随时间的积分可以推导出可用能量。图1表示该常规方法，其中一方面通过第一方法Al研究蓄电池1，包括研究它的输出电流，确定Peukert定律和充电状态S0C，然后通过第二方法Al研究蓄电池，该第二方法可以确定它的电特征，以模型化它的电压。最后，可以在最后一方块2中计算对于不同放电功率它的可用能量。如前面已经解释的，现有技术的方法实施起来太复杂，因此不能令人满意。它导致控制不好包括一个或几个电化学蓄电池的系统。
技术实现思路
因此，本专利技术的总目标是提出另一种确定电化学蓄电池的可用能量的方法。为此，本专利技术基于一种，其特征在于，该标定方法包括模型化(moc^lisation)电化学蓄电池中的可用能量Ed的阶段，该能量代表蓄电池基于给定的放电功率和给定的初始能量状态完全放电时得到的能量。标定方法还包括测量至少一可用能量值&的第一阶段，该阶段包括确定至少一放电功率值Pd的第一步骤，和确定至少一初始能量状态值SEOtl的第二步骤，对该初始能量状态值进行可用能量的标定测量。标定方法还可包括测量电化学蓄电池中的可用能量值的步骤，该步骤包括以下子步骤的实施-对蓄电池充满电；-以等于蓄电池的预先确定的额定功率的恒定功率放电，直到由值(I-SOEqWn 限定的放电能量，其中&相当于蓄电池的额定能量；-以等于蓄电池的选择的放电功率Pd的恒定功率完全放电蓄电池；-或者直接测量，或者基于放电时间测量在上一步骤时全部释放的能量&。测量至少一可用能量值&的第一阶段可以包括确定放电功率值Pdi的数量np大于 1的第一步骤，和确定初始能量状态值SOEtlj的数量ns。e大于1的第二步骤，并且可以包括选择ηΡ*η_对(Pdi ；SOEoj)的全部或部分，对它们进行可用能量^ij的标定测量。放电功率值Pdi的数量ηρ可以在5-15之间，初始能量状态值SCEtlj可以在4_12之间。不同放电功率值Pdi可以包括在电化学蓄电池的使用功率范围内，包括预先确定的额定功率IV这些不同功率值可以均勻分布，或者以较大数量向高值和/或低值不均勻分布。可以包括测量电化学蓄电池中的可用能量值的步骤，该步骤包括对nS(re个选择的初始能量状态值SOEw的每一个相继重复的以下子步骤的实施-对蓄电池充满电；-以等于蓄电池的预先确定的额定功率的恒定功率放电蓄电池，直到由值 (1-SOEoj).En限定的放电能量，其中&相当于蓄电池的额定能量；-以等于蓄电池的选择的放电功率Pdi的恒定功率完全放电蓄电池；-或者直接测量，或者基于放电时间测量在上一步骤时的全部释放的能量^ij；并且上述子步骤进行迭代，直至得到对预先确定的所有np个放电功率值Pdi的测量，然后对新的初始能量状态值SOEcw进行迭代。标定方法可以包括在两个最初的子步骤之间然后在最后的子步骤之后至少十分钟的驰豫阶段。标定方法可以包括第四步骤，其确定与在模型化可用能量的阶段(P》通过外推/ 内插从测量值推导出的与蓄电池的放电功率和初始能量状态对(Pd5SOEtl)的补充值有关的补充的可用能量值。标定方法可以包括根据以下公式通过指数型或幂型回归对蓄电池的初始能量状态SOEtl计算在给定放电功率Pd的可用能量& Ed S0EoJ = aj+bj. exp (-Tj Pd)其中a^b^Tj是指数型回归参数，或者根据以下公式Ed S0EoJ = Κ/Ρ，·—1)其中Kj和η」(rij > 1)是幂型回归参数。该方法可以包括基于根据初始能量状态的上述回归的指数型或幂型参数，通过线性或分块线性回归计算在初始能量状态SOEtl的可用能量&。标定方法可以通过以下公式建立根据放电功率Pd和初始能量状态SOEtl对蓄电池的可用能量&的计算Ed = Bj (SOE0) +bj (SOE0). exp 其中a” b^ Tj是取决于初始能量状态SOEtl的线性或分段线性函数。本专利技术还涉及一种电化学蓄电池的可用能量的估算方法，其特征在于，所述估算方法包括如上定义的标定方法的应用。本专利技术还涉及一种包括至少一电化学蓄电池的装置，其特征在于，所述装置包括通过实施如上所述方法估算可用能量的部件。附图说明在参照附图对一非限定性实施方式的以下描述中，本专利技术的这些目标、特征和优点将详细示出，附图中图1示意表示根据现有技术的评价电化学蓄电池中的可用能量的方法。图2示意表示根据本专利技术的评价电化学蓄电池中的可用能量的方法。图3表示根据本专利技术的实施方式的测量标定值的方法。图4表示根据本专利技术的实施方式的利用测量值外推的方法。图5示出根据本专利技术的实施方式的用于几个初始状态值的标定值，这些标定值表示根据放电功率的可用能量。具体实施例方式本专利技术基于直接评价电化学蓄电池中可用能量的量的概念，而不切断电流和电压。为此，本专利技术涉及一种电化学蓄电池1的标定方法，该标定方法可以根据测量能量的第一阶段Pl和模型化可用能量的第二阶段P2结合的方法，对预先确定的恒定放电功率和给定的充电状态确定可用能量，这样不用直接测量就可以推导出用于标定的估算，如这在图2中示意性示出。在详细描述本专利技术的实施方式的重要步骤前，预先应引入一些定义。首先，可以根据以下两个方法定义蓄电池的功率或额定能量-额定功率位于蓄电池的制造商建议的使用功率范围内，或者由该制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·马玛多，A·德莱尔，
申请(专利权)人：原子能及能源替代委员会，
类型：发明
国别省市：