德力斯蓄电池(中国)运营有限公司

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数据处理软件设计
由图1可知，上位机需要对采集到的电压、电流数据进行存储并显示，同时对蓄电池的模型参数进行识别，求出蓄电池的核电状态soc，以便使用户更好的掌握蓄电池的健康状态。
3.1 模型参数识别
本文选取二阶rc模型为电池模型，如图6所示，其中uoc为开路电压，ro为电池内阻，r1和r2为极化电阻，c1和c2为极化电容，i为流经内阻的电流，u是电池端电压。
该模型在频域下的状态方程为：
将电流i视为系统输入，电压u视为系统输出，故需要辨识的参数有uoc、ro、r1、r2、c1和c2。通过z变换，可将式(2)整理成差分方程的形式：
式中t为采样时间。
可见，采用最小二乘法可以辨识出模型的全部参数。
3.2 荷电状态(soc)估计
蓄电池的开路电压与soc之间的关系如图7所示，可知，荷电状态在10%～90%范围内与开路电压之间存在一定的线性关系，文献指出蓄电池的开路电压与soc之间存在如下关系：
式中voc为开路电压，va为蓄电池充满电时的开路电压，vb为蓄电池充分放电时的开路电压。
因此通过测量开路电压就可直接得到soc，由于蓄电池的开路电压可以通过最小二乘法估计出来，通过式(8)可得到蓄电池的荷电状态。
4 实验结果与分析
为了说明本系统的可行性，搭建了一套基于arm的蓄电池在线监测系统，并对12 v、45 ah蓄电池充电过程进行试验。硬件检测电路如图8所示，上位机检测界面如图9所示。系统运行过程中，界面显示每一个电池的健康状态、工作状态及soc，点击某一电池即可显示其详细状态，此时蓄电池的监测状态与实际状态如表1所示。
由表1可知，本文设计出的系统可以准确的估计出蓄电池健康状态。
5 结论
文中设计了一种基于arm的蓄电池在线监测系统，该系统可在线隔离监测蓄电池的电压和电流，同时将这些量通过can总线传输到上位机电脑显示并存储，利用最小二乘法识别出蓄电池模型的参数，并估计出蓄电池的荷电状态。该系统能够直观的显示蓄电池当前的各个状态，并形象的显示状态的变化趋势，以便使用户准确判断电池的健康状态，从而延长电池的寿命，提高ups系统的稳定性能。

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