电池剩余放电时间预测算法

1. 求数学建模电池剩余放电时间预测模型中每个图的具体做法最好有详细解析，请求大佬帮帮忙

用matlab求数学建模电池剩余放电时间预测模型。可以按下列步骤进行：
1、将已知值赋值给变量x、y
2、自定义函数，即预测模型函数，可以根据表达式来定义，注意需要使用向量变量
3、确定x的初始值
4、使用matlab自带的拟合函数，对其模型拟合其系数
5、计算拟合值
6、使用plot函数，绘制其图形

2. 蓄电池放电时间怎么计算

蓄电池放电时间计算有两种情况，详细如下：
一、 UPS带满载蓄电池放电时间计算
设UPS标称功率为P（单位为伏安），用直流（蓄电池）时其转换电压为ZV（单位为伏）,转换电流为ZL(单位为安培)，蓄电池容量为NAH(单位为安时)，则蓄电池放电时间FAH(单位为小时)用下列公式计算：
P/ZV=ZL NAH/ZL*0.8=FAH
例：P=20千伏安 NAH=100安时 ZV=240伏，则ZL=P/ZV=83.3安培
满载时蓄电池放电时间FAH=NAH/ZL*0.8=100/83.3*0.8=1.2*0.8=0.96H（小时）。 式中的0.8表示的是蓄电池放电时将化学能转换为电能的功率因素。
上式的计算中，说的是一组蓄电池的放电时间，如果要延长放电时间，只有再多并几组蓄电池，多并一组蓄电池，放电时间相应延长一倍。以上所说20KVA UPS配了四组240伏蓄电池，每组放电时间满载时为0.96小时，四组放电时间应该是4*0.96=3.84小时。

二、 UPS带载不足满载功率时蓄电池放电时间计算
当UPS所带负载小于额定输出功率时，蓄电池放电时间肯定比满载时的放电时间延长，其放电时间的计算可用下列方法进行：
1）、将UPS所配蓄电池满载放电时间设为1.
2）用1除以UPS现有带载百分数再乘以满载时的放电时间得出现载的放电时间。
例：如上所说的20KVA 一台UPS配了四组蓄电池，其满载时的放电时间是3.84小时，现在带载只有22%，其放电时间应该是1/22%*3.84=17.45小时，约等于17小时。

注意事项 ：
以上计算方法均以新蓄电池的性能和容量进行计算的。如果是旧蓄电池或者蓄电池长期处于充电状态而从不进行人为放电维护，那么，蓄电池的容量就大大下降，因而放电时间也大大缩短，甚至不能带载运行。因此，强烈建议UPS的用户对蓄电池进行定期放电维护。定期放电维护时间一般为一个季度一次。方法是在确认当天市电不停的情况下，断开UPS输入市电，由蓄电池供电，根据理论计算放电时间，及时检测放电情况和蓄电池电压，当每单格蓄电池电压由12伏下降为11伏时即刻终止放电。如240伏一组蓄电池，它是由20个12伏的电池串联而成，当放电到220伏时就马上停止放电，此时每单格电池电压就到了终止电压11伏。96伏一组的蓄电池是由8个12伏蓄电池串联而成，当组电压下降到88伏时就到了终止电压，即刻停止放电。

3. 电池使用时间怎么计算

电池容量为800mah，如果按10小时放电量80ma来放电，新电池可以用10小时。

但放电量为180ma，远远大于80ma，所以放电时间大约等于800÷180×80％=3.5小时

“mAh”是电池容量的单位，中文名称为毫安时(在衡量大容量电池如铅蓄电池时，为了方便起见，一般用“Ah”来表示，中文名是安时）1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑；库仑是电量单位，库仑不是国际单位制基本单位，而是国际单位制导出单位。

容量单位

通常讲电池容量是以安时为单位，这是基于已经确定的某一个电池。比如说这块手机电池容量是多少；这块电瓶车电池容量是多少，都是分别针对不同电池来说的。针对电池电压已经确定，而没有考虑实际电压，只需要说安时就能代表这块电池容量。

对于不同电压的电池，我们就不能单纯的用安时来代表容量，比如一块12V 20AH的电池，一块15V20AH的电池，哪怕都是20AH，供给相同功率负载，设备都能正常工作，但持续时间是不一样的，所以标准容量应该以功为单位。

以上内容参考：网络-电池容量

4. 如何计算蓄电池的放电时间

1.不同蓄电池有不同的放电特性。一半对铅酸蓄电池而言，充电电流为额定容量的十分之一，放电电流为充电电流的三倍。4.5AH的意思时当放电电流为0.45A时，可放电10个小时。放电时间可以控制在3小时，但电流维持不到1.5A。

2.看你放电电流多少，容量4.5AH就是4500MAH 放电电流如50MAH就是一小时放50mAh这样就知道容量4.5AH，放电电流50mA能放多少小时了。

3.UPS后备蓄电池容量计算方法很多，各行各业都有相应的计算方法选择其侧重点。同时我们注意到现有部份行业中UPS系统的负荷，当电力出现问题时，负荷会分时段变化，此类系统中蓄电池容量的计算与选择也是众说纷纭。

5. 锂电池的电量、电压与放电时间的计算

1.电量 Q = IΔt = (P/U)·t = (130W/14.8V)·3600s = 31621 C （库仑）

时间：t = W/P = 130Wh/28W = 4.64h

2.电流=6400mA？mAh吧。

Q = IΔt = 6.4A·1h = 23040 C

t = W/P = UI/P = 7.4V·6400mAh/18W = 2.63h

说明：

电池能量 E = UIt，mAh是电荷量单位，Wh是能量单位

t = E/P

(5)电池剩余放电时间预测算法扩展阅读：

锂电池工作原理

锂金属电池：

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

放电反应：Li+MnO2=LiMnO2

锂离子电池：

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

充电正极上发生的反应为

LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)

充电负极上发生的反应为

6C+XLi++Xe-= LixC6

充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

正极

正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐。

正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO4→ Li1-xFePO4+ xLi+ + xe-放电时：Li1-xFePO4+ xLi+ + xe-→ LiFePO4。

负极

负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。

负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。

充电时：xLi+ + xe-+ 6C → LixC6

放电时：LixC6→ xLi+ + xe-+ 6C

6. 电池剩余电量的检测原理是什么

原理：

高级的锂电池一般都有一个电池控制芯片，比如 线性锂电池芯片SL1053。这是控制电池充放电，电池过载保护，以及分析电压数据估计电量温度的。相当于一个高级保险丝，基本都是靠这个芯片读取电量，而不是直接去分析电压来换算电量。

有时候这个电池芯片会出故障，比如瞬间高压击毁芯片，会导致电量显示不正确，无法充电什么的。很多时候，电池的问题都是出在芯片上。

检测方法：

1 电压测试法：就是说电池的电量通过简单的监控电池的电压而得来的。电池的电量和电压不是线性关系的，所以这中 测试方法并不精准，电量测量精度仅仅超过20%。尤其是电池电量低于50%时，手机的电量计算将会变得非常不准确。所以这种方法对电池的保护是非常有限的。

2 电池建模法：这个方法是根据电池的放电曲线来建立一个数据表，数据表中会标明不同电压下的电量值，这一方法可以有效的提高测量的精度。

但要获得一个精准的数据表并不简 单，因为电压和电量的关系还涉及到了电池的温度、自放电、老化等的因素。只有结合了众多的因素来进行修正才能够得出较满意的电量测量。

3 库仑计：库仑计是在电池的正极和负极串如一个电流检查电阻，当有电流流经电阻时就会产生Vsense，通过检测Vsense就可以计算出流过电池的电流。

因此可以精 确的跟踪电池的电量变化，精度可以达到1%，另外通过配合电池电压和温度，就可以极大的减少电池老化等因素对测量结果的影响。其中iPhone中就是采用 这一方法。

(6)电池剩余放电时间预测算法扩展阅读：

剩余电量是指电池内的可用电量占标称容量的比例，是电池管理系统的一个重要监控数据，电池管理系统根据SOC值控制电池工作状态。

电池的剩余电量也即反映的是电池的荷电状态。电池本身复杂的电化学反应导致其瞬态电压响应。电荷必须首先以电子的形式穿越储存能量的电化学活性材料(阳极或阴极)，在到达粒子表面后以离子的形式存储于电解液中。这些化学步骤与电池电压响应的时间常数相关。

充放速率有时率和倍率两种表示法。时率是以充放电时间表示的充放电速率，数值上等于电池的额定容量（安·小时）除以规定的充放电电流（安）所得的小时数。倍率是充放电速率的另一种表示法，其数值为时率的倒数。

原电池的放电速率是以经某一固定电阻放电到终止电压的时间来表示。放电速率对电池性能的影响较大。

储存寿命从电池制成到开始使用之间允许存放的最长时间，以年为单位。包括储存期和使用期在内的总期限称电池的有效期。

储存电池的寿命有干储存寿命和湿储存寿命之分。循环寿命是蓄电池在满足规定条件下所能达到的最大充放电循环次数。在规定循环寿命时必须同时规定充放电循环试验的制度，包括充放电速率、放电深度和环境温度范围等。

电池在存放过程中电容量自行损失的速率。用单位储存时间内自放电损失的容量占储存前容量的百分数表示。

7. 怎么计算电池的放电时间，知道电流和容量，放电

公式是容量/电流=时间，比如容量是100AH，电流是50A，那么放电时间=100/50=2小时