AMESim儲能電氣庫用戶手冊（二）

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文章目錄

• AMESim儲能電氣庫用戶手冊（二）
• 一、應用案例
• • 1.簡單電池包模型參數設置
  • 2.電池數據表導入工具
  • • 2.1 啟動
    • 2.2 類型選擇
    • 2.3 圖像獲取
    • 2.4 模型校準
    • 2.5 統計
    • 2.6 更多
  • 3.電池識別助手
  • • 3.1 識別演練
    • • 3.1.1 啟動
      • 3.1.2 數據導入
      • 3.1.3 模式設置
      • 3.1.4 識別模式
      • 3.1.5 驗證模式
      • 3.1.6 更多
    • 3.2 增加溫度信息
    • 3.3 RC轉換
• 總結

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一、應用案例

在本節中，將給出更復雜的示例以便更深入地理解ESS庫特性。首先通過一些案例介紹了電池和超級電容元件的參數設置。然后展示了幾個關于特定技術的示例。最后，通過系統或子系統案例說明ESS組件在其環境中的使用。

1.簡單電池包模型參數設置

下面以簡單電池包子模型ESSBATPSQS01和超級電容子模型ESSUCAPPS01為例說明參數設置方法。我們首先假設有一個鋰離子電池組，具有以下特性：

ESSBATPSQS01的默認參數值對應于4.3 Ah的鋰離子電池單體。例如，開路電壓參數以荷電狀態為自變量構建表達式如下：2.88+0.022soc-1e-4soc^2。該表達式符合3.8 V電池特性要求。
這個示例的主要目標是從幾個相關參數來設置電池包參數。我們可以將這些參數定義為全局參數：

修改電池包的的參數可以通過改變單體數量實現。增加串聯單體會提高電池包儲存的能量和電壓，增加并聯支路會提高電池包能量，但是電壓不會改變。
然后，正確的單體串并聯數通過相關數值之間的簡單比率計算得到，將結果取整為整數。這些參數在電池包模型中被設置(圖3.2)：

在下面的例子中，兩種電池包并聯，因此具有相同的端電壓，該系統如圖3.3連接：

超級電容包的參數也可以被簡單計算得到，電池包和單體的電壓和能量需求如表8所示，表3.2的單體參數對應于ESSUCAPPS01模型的默認值。

超級電容包參數中最大電壓對應于100%的SOC，而電池包參數指的是對應較小SOC的額定電壓。最大超級電容包電壓需要將最大/額定電壓差異考慮在內。串聯單體數與電池包和單體電壓比值有關，并聯支路數與電池包和支路能量比值有關。

超級電容包中設置了以下全局參數：

01_PackFunctionalSizing.ame案例的更多信息可以在在線演示文檔中找到。

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2.電池數據表導入工具

電池的高級等效電路模型需要電池相關的物理性質參數，為獲得這些信息，ESS庫提供了一個電池數據表導入工具使你能夠從技術文檔中生成電池參數表，該工具的使用步驟如下。

2.1 啟動

電池數據導入工具可用于高級等效電路模型的電池包和單體子模型（ESSBATCA01/02/03和ESSBATPA01/02/03）。啟動該工具，單擊或右鍵子模型參數視圖中的按鈕，選擇Apps子菜單中的電池數據表導入工具項。

2.2 類型選擇

首先，類型選擇對話框允許您設置項目名稱、電池標稱容量（以[Ah]為單位）和選擇類型。選擇類型將定義將生成什么樣的模型以及必須提供什么樣的輸入曲線。對話框可以通過全局工具欄或模型菜單在參數化過程的任何步驟中打開。

2.3 圖像獲取

電池數據表導入工具的外觀如圖3.9所示。在圖像采集選項卡中，顯示打開的圖像(1)以及曲線(2)和列表(3)中采集到的曲線，以及用于確定模型參數的采集曲線的選擇。

要將曲線添加到模型校準列表中，必須將圖像先加載到工具中。然后，選擇4個參考點對圖像進行縮放，以幫助將像素坐標轉換為plot值。然后選擇一個參考顏色來自動獲取曲線。最后需要使用plot編輯工具對點進行清理，如圖3.10所示。清理過程包括(1)刪除不需要的點，(2)壓縮曲線，(3)確保曲線單調遞減，(4)重新采樣以消除間隙或過采樣。

2.4 模型校準

一旦在模型校準數據列表中添加了足夠的曲線，模型校準選項就變得可選了(圖3.11)。單擊Launch identification按鈕以啟動識別過程。識別完成后，將顯示模型校準曲線(1)以及計算出的OCV(2)和電阻(3)參數。曲線的數量將取決于選擇的類型（以及有沒有溫度相關性）。

可以通過更改生成列表中使用的SOC斷點數量或更改生成的SOC范圍來定制輸出文件。

2.5 統計

在數據辨識的最后，可以顯示模型辨識獲取的曲線與仿真結果之間的比較：

您也可以檢查實驗測量結果和識別的模型結果之間的差異。可以提供絕對誤差和相對誤差兩種展示模式。在下圖中可以直觀地看到瞬時絕對誤差（圖3.13）和絕對誤差分布（圖3.14）。

2.6 更多

關于本例 15_battery_datasheet_tool_validation.ame 以及更多電池數據表導入工具的功能和信息會在線上給出。

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3.電池識別助手

電池的高級等效電路模型需要電池的物理參數和相關變量的信息。為獲得這些信息，ESS庫建立了一個電池參數辨識工具使用戶能夠從實驗數據中得到參數列表，以下是該工具的使用方法。

3.1 識別演練

3.1.1 啟動

電池識別助手這一工具對于電池單體和電池包的高級等效電路模型都適用：ESSBATCA01/02/03和ESSBATPA01/02/03。為了啟動該工具，單擊子模型的參數視圖（Parameter view）。

3.1.2 數據導入

首先，電池識別助手的項目管理界面會引導用戶進行以下三個步驟：

加載實驗數據。如果可能的話，轉換成正確的格式。

輸入實驗工況的基本設置信息。

出現一個摘要，最終電池識別助手的界面啟動。

3.1.3 模式設置

參數識別界面如圖3.17所示。在設置模式(1)中，可以修改實驗數據的基本信息(2)；必須選取用于參數識別的實驗數據部分(3)；選取用于模型的結果驗證部分(4)。

3.1.4 識別模式

參數辨識包括以下三個步驟：

首先識別開路電壓（OCV），開路電壓是電池在無電流**（注：其實一般是極小的電流，如0.02C下的端電壓近似，或者在某一個SOC下靜置取得的對應電壓點連線而成）**時測得的穩態電壓。

然后對應每個脈沖計算歐姆內阻，認為歐姆內阻會導致電流下降沿對應的電壓變化。
前兩個步驟可以得到一個包含開路電壓和歐姆內阻的簡單電池模型，為了考慮擴散引起的電池低頻動態變化，必須執行第三步：

對每個脈沖進行曲線擬合，計算擴散相關參數。最后一步可能需要幾個小時，具體時間取決于脈沖的數量。

3.1.5 驗證模式

在每個參數辨識步驟之后都能生成數據圖表供用戶直觀的檢查結果。

用戶也可以檢查實驗測量結果和參數辨識模型結果之間的差異，識別精度展示部分提供了以下信息。

3.1.6 更多

關于案例（02_UsingBattery_Assistant.ame）的更多功能和信息可以在在線演示文檔中找到。

3.2 增加溫度信息

可以將溫度信息添加到要參數辨識的模型中。在前面的章節中，描述了辨識單一或恒定溫度值下電池參數的過程。如果對多個不同的溫度進行多個辨識的過程，則可以通過項目管理界面合并其輸出數據。

可兼容的項目添加到項目列表后可以被合并。為了兼容，必須對應相同的電池、相同的識別步驟，只有溫度是不同的。

設置完畢后將在用戶目錄中產生一系列的新表格，以溫度為坐標軸之一可以用這些新表數據畫出電池性能變化的圖像。

3.3 RC轉換

RC轉換能夠更容易的觀察電池的擴散現象。利用內阻和時間常數可以自動計算RC循環的參數。啟動該工具，單擊子模型參數視圖中的圖標（圖3.22）或右鍵單擊部件的APPs子菜單下的Transform into RC。

該工具如圖3.24所示。它顯示用于RC轉換的參數，如果使用數據文件，還可以選擇一個文件夾目錄來存儲新數據。

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總結

提示：以上內容對應目錄的：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的AMESim储能电气库用户手册（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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