陈 溥 杨 贶

（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545616）

1 前言

随着经济的快速增长，汽车使用量的不断增加，汽车启动电池的需求量不断加大，铅酸电池的市场需求量随之剧增。国家加大通信基站建设的力度，通信电源方面的需求也将面临新一轮的增长，此外由于我国正大力发展光伏产业和风电产业，储能用铅酸电池也将有较强的市场需求，企业对铅酸电池的开发不断加大[1]。在铅酸电池以恒定电流强度放电过程中，电压随放电时间单调下降，直到额定的最低保护电压，电池在当前负荷下还能供电多长时间，是一项非常重要的信息，可以指导使用人员或企业在即将断电或停电前做好预防措施，减少因断电带来的麻烦和经济损失，因此对电池剩余放电时间的预测就变得极为重要。

2 模型的建立与求解

将采样数据导入MATLAB[2-3]，在拟合工具箱中分别选用多项式、指数、高斯拟合得到各恒定电流（20A-100A）下的放电曲线拟合图如图1～9 所示。

图1 20A 拟合图

MATLAB 输出的三种方法的各项评判指标见下表1（这里以20A 为例）。

表1

综合考虑各指标评判标准（SSE、RMSE 越接近0 越好，R-square、AdjustedR-square 越接近1 越好），最终选择了四阶多项式拟合方法，得到各电流强度下的放电（电压U和时间T）模型如下：

3 模型的检验

根据下面的公式（ti为预测模型计算所得的放电时间，Ti为样本放电时间）：

求得各恒定电流下预测模型的平均相对误差如下表2所示。

表2

均在可接受范围内，表明拟合得到的预测模型精度较好，模型有效。

4 结语

根据预测模型，分别将电池当前电压和额定的最低保护电压代入模型，即可计算出相应的放电时间，两个放电时间的差值即为当前电压下该电池的剩余放电时间。……