[发明专利]一种超级电容一阶RC网络等效电路及参数确定方法

权利要求书

1.一种超级电容一阶RC网络等效电路，其特征在于，包括电极-电解质等效电阻R₁、等效电容C₁、受控电流源I_ch及自放电电阻R₂；等效电容C₁与等效电阻R₁串联成为一阶RC分支；自放电电阻R₂单独作为自放电分支并联置于一阶RC分支后；受控电流源I_ch作为受控电流源分支，受控电流源I_ch的正极连接等效电容C₁的正极，负极连接自放电电阻R₂的滑动端。

2.根据权利要求1所述的超级电容一阶RC网络等效电路，其特征在于，所述的等效电容C₁的电容值满足：C₁＝C₀+k_V*U+k_I*ΔC₁，其中，C₀是一个恒量，代表超级电容的恒定容量部分；k_V*U+k_I*ΔC₁＝C_V,I是一个与超级电容开路电压u、充/放电电流i相关的变量，代表超级电容的动态变化容量，ΔC₁为充/放电电流i变化导致的，超级电容实际容量变化。

3.根据权利要求2所述的超级电容一阶RC网络等效电路，其特征在于，所述的受控电流源I_ch的表达式为其中，τ＝(R₁+R₂)C₁表示产生补偿电流后，等效模型电路的电路时间常数，t表示充电结束后的静置阶段所经历的时间，η为补偿系数。

4.根据权利要求3所述的超级电容一阶RC网络等效电路，其特征在于，所述的自放电阻R₂被分割为第一电阻R₂₁和第二电阻R₂₂，补偿系数η通过滑动端对自放电阻R₂的分割来确定，并且滑动端对R₂的分割不影响等效模型电路的电路时间常数τ。

5.根据权利要求3所述的超级电容一阶RC网络等效电路，其特征在于，所述的ΔQ满足：ΔQ＝C₁Δu，其中，Δu分为充电静置阶段和放电静置阶段，表示静置阶段结束时超级电容端电压实测值与受控电流源未产生补偿电流之前的等效模型端电压之差。

6.根据权利要求1所述的超级电容一阶RC网络等效电路的参数确定方法，其特征在于，所述的超级电容为单体双电层超级电容器。

7.权利要求1至6任意一项所述的超级电容一阶RC网络等效电路的参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在恒流充/放电和静置条件下对超级电容的工作电压和工作电流进行测试，获得当前条件下的充/放电电流和端电压采样值；

步骤二：根据实验测得的充/放电电流和端电压采样值，对超级电容一阶RC网络等效电路进行参数确定，并采用递推最小二乘法进一步计算辨识出模型参数；

步骤三：根据辨识所得数据计算受控电流源参数；

步骤四：根据超级电容实验和递推最小二乘法确定模型的参数后，把相关参数代入超级电容一阶RC网络等效电路，将模型计算得到的电压值与实验测得的电压值进行对比分析，对含受控电流源的超级电容一阶RC网络等效电路的参数进行确定或修正。