【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超级电容器，具体涉及一种超级电容的等效模型建立方法、装置、系统及存储介质。
技术介绍
1、超级电容储能装置于20世纪70年代初研制成功，由于其具有温度范围宽、寿命长、功率密度高等优异性能，目前已广泛应用于交通运输、新能源发电、船舶等各领域。建立既能准确反映超级电容等效参数的变化规律，又便于参数提取，还能兼顾模型精度要求的超级电容模型，是目前超级电容应用研究的首要课题。
2、目前常用的超级电容模型主要包括电化学模型、黑箱模型以及等效电路模型。其中，电化学模型的建模较为复杂且参数辨识较为困难，黑箱模型显著受限于训练数据、训练方法以及训练时间，若训练数据不足可能引起特性偏差或过拟合的问题，而常用的等效电路模型很少能完整反映超级电容的不同运行特性，且结构复杂，等效参数难以辨识，精度难以满足实际使用需求。
技术实现思路
1、专利技术目的：本申请实施例提供一种超级电容的等效模型建立方法，旨在克服现有模型无法完整反映超级电容的不同运行特性，精度难以满足实际使用需求的技术问题；本申请实施例的另一目的是提供一种超级电容的等效模型建立装置；本申请实施例的另一目的是提供一种超级电容的等效模型建立系统；本申请实施例的另一目的是提供一种存储介质。
2、技术方案：本申请实施例所述的一种超级电容的等效模型建立方法，用于建立被测超级电容的等效模型，所述方法包括：
3、构建等效电路模型，所述等效电路模型包括串联的等效内阻和等效电容；
4、针对多个预设老化状态
5、基于所述当前状态下所述等效内阻的阻值，以及所述被测超级电容的初始阻值，获取当前老化参数；
6、基于所述当前老化参数、所述等效内阻的阻值以及所述被测超级电容在参数辨识过程中的电流，获取所述当前状态下的阻流曲线；
7、基于所述当前老化参数、所述等效电容的容值和所述被测超级电容在参数辨识过程中的端电压，获取所述当前状态下的容压曲线；
8、基于各个预设老化状态下的阻流曲线和容压曲线，生成阻流曲面和容压曲面，以通过所述阻流曲面和所述容压曲面表征所述等效模型。
9、在一些实施例中，所述构建等效电路模型，包括：
10、将所述被测超级电容简化为等效的一阶阻容电路；
11、基于所述一阶阻容电路，构建所述等效电路模型，其中，所述等效内阻为关于老化状态的第一函数，所述等效电容为关于所述老化状态的第二函数。
12、在一些实施例中，对所述被测超级电容进行参数辨识，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值，包括：
13、通过动态电流扫描法控制所述被测超级电容进行充放电，获取充放电过程中所述被测超级电容的端电压随时间变化的第一曲线，以及所述被测超级电容的电流随时间变化的第二曲线；
14、基于所述第一曲线和所述第二曲线，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值。
15、在一些实施例中，所述通过动态电流扫描法控制所述被测超级电容进行充放电，包括：
16、通过起始充电电流对所述被测超级电容进行充电；
17、在充电过程中，若所述被测超级电容的端电压升至预设上限电压值，则通过起始放电电流对所述被测超级电容进行放电，所述起始放电电流与所述起始充电电流的电流值相同；
18、在放电过程中，若所述被测超级电容的端电压降至预设下限电压值，则基于预设电流增长步长调整所述起始充电电流，并在所述起始充电电流的绝对值未超过最大充电电流的情况下，重新执行通过所述起始充电电流对所述被测超级电容进行充电的步骤。
19、在一些实施例中，基于所述第一曲线和所述第二曲线，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值，包括：
20、基于所述第一曲线和所述第二曲线，获取所述当前状态下所述等效内阻的阻值；
21、基于所述第一曲线、所述第二曲线和所述当前状态下所述等效内阻的阻值，获取所述等效电容的端电压；
22、基于所述第二曲线、所述等效电容的端电压和初始容值，获取所述当前状态下所述等效电容的容值。
23、在一些实施例中，基于所述当前状态下所述等效内阻的阻值，以及所述被测超级电容的规格内阻，获取当前老化参数，包括：
24、通过以下公式获取当前老化参数：
25、
26、其中，soh为所述当前老化参数，req0为所述被测超级电容的初始阻值，req为所述当前状态下所述等效内阻的阻值。
27、在一些实施例中，基于所述当前老化参数、所述等效内阻的阻值以及所述被测超级电容在参数辨识过程中的电流，获取所述当前状态下的阻流曲线，包括：
28、通过以下公式获取所述当前状态下的阻流曲线：
29、req＝f1(isc,soh)
30、其中，req为所述当前状态下所述等效内阻的阻值，f1为req与isc之间的对应关系，isc为所述被测超级电容在参数辨识过程中的电流，soh为所述当前老化参数。
31、在一些实施例中，基于所述当前老化参数、所述等效电容的容值和所述被测超级电容在参数辨识过程中的端电压，获取所述当前状态下的容压曲线，包括：
32、通过以下公式获取所述当前状态下的容压曲线：
33、ceq＝f2(uc,soh)
34、其中，ceq为所述当前状态下所述等效电容的容值，f2为ceq与uc之间的对应关系，uc为所述等效电容的端电压，是基于所述被测超级电容在参数辨识过程中的端电压获取的，soh为所述当前老化参数。
35、相应的，本申请实施例所述的一种超级电容的等效模型建立装置，用于建立被测超级电容的等效模型，所述装置包括：
36、电路模型构建模块，用于构建等效电路模型，所述等效电路模型包括串联的等效内阻和等效电容；
37、参数辨识模块，用于针对多个预设老化状态中任一当前状态，对所述被测超级电容进行参数辨识，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值；
38、老化参数获取模块，用于基于所述当前状态下所述等效内阻的阻值，以及所述被测超级电容的规格内阻，获取当前老化参数；
39、阻流特性生成模块，用于基于所述当前老化参数、所述等效内阻的阻值以及所述被测超级电容在参数辨识过程中的电流，获取所述当前状态下的阻流曲线；
40、容压特性生成模块，用于基于所述当前老化参数、所述等效电容的容值和所述被测超级电容在参数辨识过程中的端电压，获取所述当前状态下的容压曲线；
41、等效模型确定模块，用于基于各个预设老化状态下的阻流曲线和容压曲线，生成阻流曲面和容压曲面，以通过所述阻流曲面和所述容压曲面表征所述等效模型。
42、在一些实施例中，电路模型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，用于建立被测超级电容的等效模型，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，所述构建等效电路模型，包括：
3.根据权利要求2所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，对所述被测超级电容进行参数辨识，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值，包括：
4.根据权利要求3所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，所述通过动态电流扫描法控制所述被测超级电容进行充放电，包括：
5.根据权利要求3所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，基于所述第一曲线和所述第二曲线，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值，包括：
6.根据权利要求1所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，基于所述当前状态下所述等效内阻的阻值，以及所述被测超级电容的规格内阻，获取当前老化参数，包括：
7.根据权利要求1所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，基于所述当前老化参数、所述等效内阻的阻值以及所述被测超级电
8.根据权利要求1所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，基于所述当前老化参数、所述等效电容的容值和所述被测超级电容在参数辨识过程中的端电压，获取所述当前状态下的容压曲线，包括：
9.一种超级电容的等效模型建立装置，其特征在于，用于建立被测超级电容的等效模型，所述装置包括：
10.根据权利要求9所述的超级电容的等效模型建立装置，其特征在于，电路模型构建模块，具体用于：
11.一种超级电容的等效模型建立系统，其特征在于，包括：
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如权利要求1至9中任一项所述的超级电容的等效模型建立方法。
...【技术特征摘要】
1.一种超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，用于建立被测超级电容的等效模型，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，所述构建等效电路模型，包括：
3.根据权利要求2所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，对所述被测超级电容进行参数辨识，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值，包括：
4.根据权利要求3所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，所述通过动态电流扫描法控制所述被测超级电容进行充放电，包括：
5.根据权利要求3所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，基于所述第一曲线和所述第二曲线，提取所述当前状态下所述等效内阻的阻值和所述等效电容的容值，包括：
6.根据权利要求1所述的超级电容的等效模型建立方法，其特征在于，基于所述当前状态下所述等效内阻的阻值，以及所述被测超级电容的规格内阻，获取当前老化参数，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡龙云，伍浩坪，黄鹤，徐冲，
申请(专利权)人：上海齐耀重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。