ups電源在不同放電電流倍率條件下，對(duì)放電電壓特性進(jìn)行測(cè)試與分析。實(shí)驗(yàn)過程中，在不同放電電流環(huán)境下，當(dāng)放電電壓達(dá)到放電截止電壓(EOV=3.00V)時(shí)，放電實(shí)驗(yàn)將立即終止。不同放電電流倍率產(chǎn)生不同的放電電壓-時(shí)間曲線，進(jìn)而獲得放電電流倍率變化條件下的放電電壓特性。針對(duì)工況狀態(tài)下的工作電流范圍，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的放電倍率范圍，從0.10C，～1.00C，A之間的放電條件下的工作過程如圖10-4所示。
ups電源整體結(jié)構(gòu)分為三個(gè)區(qū)域，分別是陡降區(qū)、緩變區(qū)和陡降區(qū)。在第一個(gè)區(qū)域，電池閉路電壓隨著時(shí)間的延續(xù)快速變化；在第二個(gè)區(qū)域，閉路電壓隨著時(shí)間的推移緩慢變化；當(dāng)進(jìn)入第三個(gè)區(qū)域后，閉路電壓快速下降至最低門限電壓。在ups電源能量供應(yīng)過程中，大部分工作時(shí)間處于第二個(gè)區(qū)域，只有一小部分工作時(shí)間處在第一和第三區(qū)域。處于第二個(gè)區(qū)域的工作時(shí)間長(zhǎng)度是ups電源重要的健康狀態(tài)指標(biāo)，且電池在第二個(gè)區(qū)域所處的時(shí)間會(huì)因放電電流倍率的不同而不同，這將影響ups電源SOC估算的精度。
ups電源使用不同放電電流倍率進(jìn)行放電維護(hù)的過程中，電壓下降速率同樣不同。對(duì)不同放電倍率情況下的放電電壓特性進(jìn)行測(cè)試和分析。當(dāng)放電電壓達(dá)到EOV閉路電壓3.000V時(shí)，實(shí)驗(yàn)將立即終止。實(shí)驗(yàn)最終獲得不同放電倍率條件下ups電源放電特性，形成了放電電壓特性曲線，不同放電倍率產(chǎn)生不同電壓-時(shí)間曲線。通過對(duì)不同倍率充放電條件下工作特性的研究，為研究電流倍率對(duì)估算過程的影響提供了分析依據(jù)。通過對(duì)上述不同倍率電壓特性的研究，獲得閉路電壓變化規(guī)律，并用于ups電源SOC估算模型的校準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
ups電源循環(huán)充放電測(cè)試|儲(chǔ)能和釋能的能力受到內(nèi)部互相連接的鋰離子電池單體的影響。因此，ups電源SOC取決于每個(gè)獨(dú)立電池單體的性能。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過選取ups電源實(shí)驗(yàn)樣本，展開其循環(huán)充放電過程的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)時(shí)檢測(cè)其總電壓、電流和各單體電壓數(shù)據(jù)，繪圖分析其中各參數(shù)的變化規(guī)律。在循環(huán)充放電測(cè)試過程中，設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)的截止條件，以避免出現(xiàn)過充電或過放電現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)ups電源保護(hù)。
ups電源在充電過程中設(shè)定其總電壓總體恒流充電轉(zhuǎn)均衡充電條件為28.840V。均衡充電中，各單體恒流轉(zhuǎn)恒壓充電的電壓轉(zhuǎn)換條件為4.150 V，均衡充電恒壓補(bǔ)充電的停止條件為電流小于或等于2.000A，在充分利用各個(gè)單體電池容量的情況下，避免過充電的現(xiàn)象發(fā)生。在放電過程中，設(shè)定放電停止條件為總電壓小于或等于
ups電源容量利用交率的情況下，避免過放電現(xiàn)象的發(fā)生。在確保其安全的前提下，展開充放電循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究并分析獲得不同SOC下的ups電源工作特性變化規(guī)律。通過成組情況下的工作特性析，為ups電源等效模型構(gòu)建提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)，進(jìn)而更精確地表征ups電源工作特性，使得ups電源SOC估算具有更好的估算精度和實(shí)驗(yàn)分析效果。在鋰離子池組循環(huán)充放電過程中，閉路電壓隨時(shí)間變化具有一定的規(guī)律，尤其是具有明顯的拐點(diǎn)征，ups電源總電壓的變化規(guī)律如圖10-5所示。ups電源三點(diǎn)為界，可分為四個(gè)不同階段，現(xiàn)了對(duì)其充電過程的小電流預(yù)充電、恒流快速充電和恒壓變電流補(bǔ)充電及擱置過程的描述。通過把實(shí)驗(yàn)過程中的ups電源閉路電壓與等效模型跟蹤電壓進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而對(duì)等效模型進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。通過把對(duì)獨(dú)立電池單體的容量擴(kuò)展至成組水平定義，成組容量通過總安時(shí)積分實(shí)現(xiàn)，該過程通過將電池組中的所有單體在滿充電狀態(tài)，放電至組中的一個(gè)單體達(dá)到完全放電狀態(tài)得以實(shí)現(xiàn)。
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