基于端电压残差的超级电容融合建模方法研究
2021-11-05陈俑志马玉婷
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2021年5期
王 春,陈俑志,马玉婷
(四川轻化工大学a.机械工程学院;b.数学与统计学院,四川 自贡 643000)
引 言
发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。国务院在《国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)的通知》中,将突破整车智能能量管理控制纳入深化“三纵三横”的研发布局中[1]。而超级电容由于其功率密度高、充放电循环寿命长等特点越来越广泛地应用于新能源汽车储能系统[2-5]。
对于新能源汽车而言,超级电容(组)的模型精度直接关系到车辆的安全性、能量决策和使用寿命等[6]。但超级电容由于内部残留电荷和自放电效应的影响,其内部状态会发生不确定变化,并不能轻易得到其真实工作状态[7-8]。因此,为了更好地对超级电容进行状态估计和优化控制,必须建立能够准确反映超级电容工作特性的模型。
目前,常见的超级电容等效电路模型有Rint 模型、Thevenin 模型和GNL 模型等[9-11]。一般地,相较于电池的充放电曲线,超级电容具有更好的线性。因此,众多学者采用形式最为简单,只考虑了欧姆内阻的Rint模型完成超级电容建模。然而,经过实验对比,超级电容还具有一定的极化作用和自放电现象,故能描述极化作用的Thevenin 模型和能描述自放电现象的GNL 模型也常常用于建模过程中[12-15]。但单一模型并不能保证在整个超级电容工作区段内都保持最优精度。换言之,在不同的工作区段,不同的模型有着各自的优势,这表明模型的精度还有进一步提高的可能。……
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