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基于电化学模型的全固态电池健康状态估计
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作者 霍德鑫 范国栋 +1 位作者 张希 李国梁 《电源技术》 北大核心 2025年第5期1006-1012,共7页
随着电动汽车产业的快速发展,动力电池在能量密度和安全性方面亟需进一步提升。全固态电池具有安全性好、能量密度高的优点,被认为是下一代电池关键技术之一,其中硫化物固态电解质以其高离子电导率和优异的可加工性而备受关注。硫化物... 随着电动汽车产业的快速发展,动力电池在能量密度和安全性方面亟需进一步提升。全固态电池具有安全性好、能量密度高的优点,被认为是下一代电池关键技术之一,其中硫化物固态电解质以其高离子电导率和优异的可加工性而备受关注。硫化物基全固态电池的健康状态估计对探究电池的老化特性至关重要,然而相关研究仍处于早期阶段。基于电化学模型,利用其能够描述电池内部反应机理并提供高精度仿真结果的优点,结合无迹卡尔曼滤波算法,进行了硫化物基全固态电池的健康状态估计研究,并通过实验验证了所提出方法的可行性,结果表明:模型能够快速收敛,并且后续健康状态估计平均误差在1%以内,最大误差在2%以内。 展开更多
关键词 全固态电池 健康状态估计 电化学模型 无迹卡尔曼滤波
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考虑电化学模型的配电网侧光储系统分布式优化调度 被引量:6
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作者 陈远博 郑可迪 +1 位作者 顾宇轩 陈启鑫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期37-47,共11页
配电网侧广泛接入的光储系统具备成为电网调度中灵活性资源的潜力。为了提高光储系统调控的精细程度,分析建模了光储系统运行的动态特性,构建了考虑电化学模型的光储调度模型。针对保护节点用户隐私和调用分布式计算资源的需求,根据该... 配电网侧广泛接入的光储系统具备成为电网调度中灵活性资源的潜力。为了提高光储系统调控的精细程度,分析建模了光储系统运行的动态特性,构建了考虑电化学模型的光储调度模型。针对保护节点用户隐私和调用分布式计算资源的需求,根据该光储调度模型给出了适用于计算的矩阵化形式,并构建了各节点处含光储系统的配电网调度优化的分布式子问题,实现了该调度优化问题的分布式求解。基于IEEE 33节点系统算例验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法给出的调度方案在可行性、储能运行高效性和老化衰退抑制能力等方面具有优势。 展开更多
关键词 光储系统 配电网 电化学模型 分布式优化 调度 辅助服务
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锂离子电池均质化电化学模型的电极颗粒半径分布拓展
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作者 曹昕 李棉刚 +5 位作者 侯宇程 贡晓旭 李香龙 周奎 梁惠施 杨清华 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3622-3629,共8页
锂离子电池的仿真对电池研发和评估具有重要作用。当前锂离子电池仿真所使用的经典伪二维模型采用恒定电极颗粒半径假设,无法满足对仿真精度的需求。本工作通过对电极颗粒半径分布的累积分布函数进行逆变换采样,并开展电极颗粒活性比表... 锂离子电池的仿真对电池研发和评估具有重要作用。当前锂离子电池仿真所使用的经典伪二维模型采用恒定电极颗粒半径假设,无法满足对仿真精度的需求。本工作通过对电极颗粒半径分布的累积分布函数进行逆变换采样,并开展电极颗粒活性比表面积校正,在维持伪二维模型均质化特性的基础上成功引入了电极颗粒半径分布,从而提升了仿真精度。首先,从数学上推导了在伪二维模型中引入电极颗粒半径分布的理论方法,将由伪随机函数生成的关联电极空间坐标的均匀分布数代入电极颗粒半径分布的累积分布函数中,以逆变换采样获得不同电极空间坐标的电极颗粒半径。然后,推导和论证了在引入电极颗粒半径分布后电极颗粒活性比表面积的校正方式,并给出了常见电极颗粒半径分布在伪二维模型中的拓展方程。最后,通过对正极和负极是否进行电极颗粒半径分布拓展的四种组合建立的伪二维模型进行了相同条件的仿真对比,并基于实验数据对无拓展的和含电极颗粒半径分布拓展的伪二维模型开展仿真验证,结果表明本工作提出的电极颗粒半径分布拓展方法能够更准确地仿真电池内部的极化变化,尤其是对弛豫过程的仿真结果更接近实际电池表现,因而具有更高的仿真精度。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模型 电极颗粒半径分布 仿真
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宽温度环境下基于改进电化学模型的锂电池荷电状态估计 被引量:9
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作者 申江卫 周灿彪 +2 位作者 舒星 陈峥 刘永刚 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2904-2916,共13页
为提升电化学模型的实用性以及复杂环境温度下的适用性,解决锂离子电池内部状态难以快速精确估计的难题,本文设计了一种基于改进电化学模型的荷电状态估计方法。首先,通过有限差分法和Galerkin法分别对P2D模型的固液相方程进行降阶求解... 为提升电化学模型的实用性以及复杂环境温度下的适用性,解决锂离子电池内部状态难以快速精确估计的难题,本文设计了一种基于改进电化学模型的荷电状态估计方法。首先,通过有限差分法和Galerkin法分别对P2D模型的固液相方程进行降阶求解以描述电池内部锂离子浓度的实时状态,同时进一步融合等效电路模型,采用2个RC网络结构表征电池内部极化过程,并包含了与温度相关的特性,形成了适合荷电状态估计的低阶常微分系统,实现了电化学模型的有效简化和降阶,节约计算成本。其次,为了处理由于模型简化导致的模型不确定性和降低噪声干扰,引入平方根容积卡尔曼滤波,设计了宽工作温度下的锂电池荷电状态估计算法。结果表明,本文提出的基于改进电化学模型的荷电状态估计方法可以在不同温度及复杂工况下实现荷电状态的精确估计,宽环境温度下的最大误差小于1.6%。 展开更多
关键词 锂电池 改进电化学模型 环境温度 荷电状态 平方根容积卡尔曼滤波
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锂离子电池简化电化学模型:浓度分布估计 被引量:11
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作者 袁世斐 吴红杰 殷承良 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期478-486,共9页
为了降低锂电池电化学模型的计算复杂度,提出基于修正边界条件的简化电化学模型,用于估计锂电池内部的电解液浓度分布.采用Pade逼近技术分析简化电化学模型解析解,可得到降阶的分子-分母型传递函数模型.分别采用19.38A和193.80A的脉冲... 为了降低锂电池电化学模型的计算复杂度,提出基于修正边界条件的简化电化学模型,用于估计锂电池内部的电解液浓度分布.采用Pade逼近技术分析简化电化学模型解析解,可得到降阶的分子-分母型传递函数模型.分别采用19.38A和193.80A的脉冲充放电工况进行仿真对比,结果显示所提出简化模型的最大相对误差分别约为0.867%和8.670%.时域和频域模拟仿真结果表明:相比于传统电化学模型,该简化模型对电池内部电解液相的浓度分布估计具有理想的精度,同时计算复杂度得到显著优化,具备实时应用的能力. 展开更多
关键词 简化电化学模型 修正边界条件 Pade逼近技术 传递函数 电解液浓度估计
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基于GA的车用锂离子电池电化学模型参数辨识 被引量:10
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作者 徐兴 王位 陈龙 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期813-821,838,共10页
本文中旨在对车用锂离子电池电化学模型进行参数辨识。首先在锂离子电池平均电极模型基础上,利用均匀离散的有限差分法简化电化学模型。基于对模型特性和参数类型的分析,运用遗传算法先后对固相锂离子扩散动力学参数和模型中剩余的参数... 本文中旨在对车用锂离子电池电化学模型进行参数辨识。首先在锂离子电池平均电极模型基础上,利用均匀离散的有限差分法简化电化学模型。基于对模型特性和参数类型的分析,运用遗传算法先后对固相锂离子扩散动力学参数和模型中剩余的参数进行辨识。最终通过多倍率放电实验和NEDC循环工况实验验证了算法的有效性和参数的准确性。结果表明,算法辨识的参数可保证模型输出精度,低倍率放电时单体电压偏差在±0.03V左右。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模型 遗传算法 参数辨识
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基于电化学模型的全固态锂离子电池的放电行为 被引量:5
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作者 洪树 汤依伟 +3 位作者 贾明 艾立华 殷宝华 李劼 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2176-2182,共7页
基于COMSOL Multiphysics仿真平台,建立一维电化学模型,研究放电倍率、电解质中的扩散系数、电极厚度等对全固态锂离子电池放电性能的影响。结果表明:随着放电倍率的增加,电池内部的极化增大;在放电的各个时间段,电池内部的极化情况也... 基于COMSOL Multiphysics仿真平台,建立一维电化学模型,研究放电倍率、电解质中的扩散系数、电极厚度等对全固态锂离子电池放电性能的影响。结果表明:随着放电倍率的增加,电池内部的极化增大;在放电的各个时间段,电池内部的极化情况也在发生变化。当扩散系数增加至初始值的5倍时,负极/电解质界面与正极/电解质界面的浓度梯度减小80%。电极厚度的变化影响扩散路径的长短,当电极厚度增加至原来的2倍时,1C放电时间缩短1.72%;电极厚度减小至原来的1/2时,1C放电时间增加0.46%。 展开更多
关键词 全固态锂离子电池 数值仿真 电化学模型 放电行为
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基于电化学模型的锂离子电池荷电状态估计方法综述 被引量:78
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作者 武龙星 庞辉 +2 位作者 晋佳敏 耿院飞 刘凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1703-1725,共23页
荷电状态(SOC)的准确估计是电池管理系统的重要功能之一。当前,基于模型的方法是实现锂离子电池SOC估计最常用的解决方案。相比于等效电路模型(ECM),由于电化学模型(EM)能够实现耦合电化学机理的SOC估计,逐渐成为下一代高级电池管理系... 荷电状态(SOC)的准确估计是电池管理系统的重要功能之一。当前,基于模型的方法是实现锂离子电池SOC估计最常用的解决方案。相比于等效电路模型(ECM),由于电化学模型(EM)能够实现耦合电化学机理的SOC估计,逐渐成为下一代高级电池管理系统的研究重点。然而,现有基于模型的锂离子电池SOC估计方法的研究大多集中在ECM上,很少对EM进行系统讨论。为此,该文针对基于EM的SOC估计方法进行了全面综述。首先,概述了EM的建模及参数识别方法;然后,对基于EM的SOC估计方法进行了讨论;最后,针对目前基于EM的SOC估计存在的挑战和未来发展趋势进行了讨论。该文提出的观点有望促进现有基于EM的高级电池管理系统算法的开发和应用。 展开更多
关键词 锂离子电池 荷电状态 电化学模型 电池管理系统
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基于降阶电化学模型估算锂离子电池状态 被引量:5
9
作者 程麒豫 张希 +1 位作者 高一钊 郭邦军 《电池》 CAS 北大核心 2021年第2期110-113,共4页
提出一种锂离子电池降阶电化学模型,基于单粒子电池模型,通过拉普拉斯变换、帕德近似和离散化等处理,提高模型解算速度。该模型使用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法设计电池状态估计器,具有较高的估计精度,除电压以外的状态量估计误差均低于1%... 提出一种锂离子电池降阶电化学模型,基于单粒子电池模型,通过拉普拉斯变换、帕德近似和离散化等处理,提高模型解算速度。该模型使用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法设计电池状态估计器,具有较高的估计精度,除电压以外的状态量估计误差均低于1%,电压估计误差控制在约2%。在电池状态初始估计值有较大误差的情况下,可实现快速收敛。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模型 状态观测 扩展卡尔曼滤波(EKF)
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锂离子电池电化学模型发展与应用 被引量:9
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作者 昝文达 张睿 丁飞 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2302-2318,共17页
锂离子电池是一个复杂的多尺度、多物理场系统。利用电化学仿真的方法可以模拟电池内部发生的化学、物理过程,预测电池行为,为优化电池系统设计提供理论支撑,从而减少电池开发的时间和成本。本文通过对相关文献的探讨,总结了电化学模型... 锂离子电池是一个复杂的多尺度、多物理场系统。利用电化学仿真的方法可以模拟电池内部发生的化学、物理过程,预测电池行为,为优化电池系统设计提供理论支撑,从而减少电池开发的时间和成本。本文通过对相关文献的探讨,总结了电化学模型及其衍生模型,包括单颗粒模型、准二维模型、三维模型以及介观尺度模型,并介绍了几种重要的电化学模型参数的获取方法。对于电化学模型的不同使用场景,本文总结了电化学模型在锂离子电池内部温度与应力分析、寿命仿真和微观结构设计中的应用。介绍了利用模型研究电池内部锂离子浓度、电势和电化学反应速率的分布;归纳了利用耦合多物理场电化学模型模拟电池内部温度和应力分布,并预测电池运行期间的退化;总结了通过介观尺度电化学模型研究微观结构、参数对电池性能的影响,并为电极结构设计提供指导。综合分析表明,电化学模型在电池内部机理分析上有着很大的优势。最后,本文展望了锂离子电池电化学模型的发展方向。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模型 温度应力分布 电池老化 电极结构
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基于电化学模型的车用锂离子电池安全快速充电算法 被引量:5
11
作者 孙占宇 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第1期97-101,共5页
传统的快充方法可提升锂离子电池充电速度,但容易损害电池寿命,甚至造成安全问题。基于面向控制的锂离子电池电化学机理模型,提出了全新的快速充电算法。针对一款42Ah镍钴锰(NMC)三元锂离子电池,采用该算法进行了快速充电测试,讨论了开... 传统的快充方法可提升锂离子电池充电速度,但容易损害电池寿命,甚至造成安全问题。基于面向控制的锂离子电池电化学机理模型,提出了全新的快速充电算法。针对一款42Ah镍钴锰(NMC)三元锂离子电池,采用该算法进行了快速充电测试,讨论了开发策略中关键参数阈值电势、初始充电倍率的取值对算法效果的影响。结果表明:该方法实现了该款锂离子电池的安全快速充电,在保持电池不析锂情况下将电池充电速度提高了20.5%;算法中的阈值电势主要影响充电时间,而初始充电倍率影响负极过电势最低值。 展开更多
关键词 电动汽车 锂离子电池 电化学模型 快速充电
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生物质液体催化燃料电池的电化学模型 被引量:4
12
作者 李雄威 刘聪敏 +4 位作者 徐冬 孙振新 陈毅伟 刘汉强 郭桦 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第8期1113-1118,共6页
文章建立了生物质液体催化燃料电池的电化学模型,通过实验数据验证了模型的准确性,并利用电化学模型对实验结果进行分析。分析结果表明:电解液内阻损失是生物质液体催化燃料电池主要的内阻损失,设计合适的电流密度和电极厚度是降低内阻... 文章建立了生物质液体催化燃料电池的电化学模型,通过实验数据验证了模型的准确性,并利用电化学模型对实验结果进行分析。分析结果表明:电解液内阻损失是生物质液体催化燃料电池主要的内阻损失,设计合适的电流密度和电极厚度是降低内阻损失的关键;当电流密度下降20%,电极厚度下降60%,则电池内阻损失可下降约63%。该电化学模型易于在电池系统模型和经济性分析模型中集成,对于解决生物质液体催化燃料电池系统的设计、优化和控制等方面的问题具有重要作用。 展开更多
关键词 生物质发电 液体催化燃料电池 电化学模型 多金属氧酸盐
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基于电化学-热耦合模型的锂离子电池日历老化研究
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作者 徐鹏飞 张睿 丁飞 《电源技术》 北大核心 2025年第8期1638-1649,共12页
锂离子电池在使用过程中会受到循环老化和日历老化的影响。在日历老化中,起主导作用的老化因素是负极SEI膜缓慢增厚所导致的电池性能下降。基于融合SEI生长副反应的电化学-热耦合模型,结合实验表征对日历存储过程中SEI膜生长副反应老化... 锂离子电池在使用过程中会受到循环老化和日历老化的影响。在日历老化中,起主导作用的老化因素是负极SEI膜缓慢增厚所导致的电池性能下降。基于融合SEI生长副反应的电化学-热耦合模型,结合实验表征对日历存储过程中SEI膜生长副反应老化过程进行了深入研究。通过电化学阻抗谱(EIS)和透射电子显微镜(TEM)测试,获取SEI膜阻抗和厚度的数据,修正模型并验证了其准确性。结果表明,SEI膜厚度和阻抗均与老化天数近似呈线性关系增长,且增速受存储SOC的影响,而电荷转移阻抗呈先减小,再增大的趋势。同时SEI生长会造成电极孔隙率下降,严重影响电池容量和性能。该工作揭示了SEI膜在日历存储过程中的动态演变规律,为延长电池寿命和提高安全性提供了理论依据。 展开更多
关键词 锂离子电池 日历存储老化 电化学-热耦合模型 SEI生长
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基于锂离子电池电化学机理特性的电气等值模型研究 被引量:2
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作者 赵冬梅 裴建楠 +2 位作者 刘崇茹 徐辰宇 宋晨铭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3916-3926,I0014,共12页
为更准确地表征低倍率充放电工况下电池内外部的动态状况,该文根据锂离子电池电化学原理推导出一种机理电气等值模型,明确机理电气等值模型相关电气元件参数的计算方法,揭示其与锂离子电池电化学参数之间的关联。所提机理电气等值模型... 为更准确地表征低倍率充放电工况下电池内外部的动态状况,该文根据锂离子电池电化学原理推导出一种机理电气等值模型,明确机理电气等值模型相关电气元件参数的计算方法,揭示其与锂离子电池电化学参数之间的关联。所提机理电气等值模型兼具锂离子电化学模型的精度以及常规经验等效电路模型在储能控制参数整定、大规模储能电站等效建模方面便捷性的优势,更适用于新型电力系统场景下的储能电站建模、仿真、参数整定及安全监测。 展开更多
关键词 锂离子电池 机理电气等值模型 锂离子电池电化学模型 经验等效电路模型 大规模储能电站
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基于电化学机理模型的锂离子电池早期内短路电热特征研究 被引量:1
15
作者 吴文涛 乔冬冬 +2 位作者 王学远 魏学哲 戴海峰 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-20,共11页
锂离子电池的内短路故障是诱发其热失控的主要原因之一,早期内短路特征研究能够为电池管理系统的故障诊断和安全预警提供支撑,对提高电动汽车的安全性具有重要意义。构建了锂离子电池内短路电化学机理模型,实现了不同内短路阻值下的锂... 锂离子电池的内短路故障是诱发其热失控的主要原因之一,早期内短路特征研究能够为电池管理系统的故障诊断和安全预警提供支撑,对提高电动汽车的安全性具有重要意义。构建了锂离子电池内短路电化学机理模型,实现了不同内短路阻值下的锂枝晶内短路故障模拟。结果表明,由锂枝晶导致的电池内短路产热98%以上来源于正负极产生的焦耳热,早期内短路过程中正负极集流体表面的温升小于1.5 K,不显著的外部热特征无法用于早期内短路故障诊断。与正常电池相比,内短路故障将使得电池充电速度变慢,放电速度变快,端电压异常下降,上述电特征可以为构建早期内短路故障诊断方法提供依据。 展开更多
关键词 锂离子电池 早期内短路 电化学机理模型
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基于电化学-热耦合模型的动力电池逆向仿真建模与参数辨识 被引量:1
16
作者 陶正德 张志超 郭昌梁 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2022-2029,共8页
为了便于终端用户更容易获取到电芯内部相关的电化学参数数据,本文通过逆向拆解的方法结合电化学-热耦合模型,采用有限元仿真分析和电化学参数优化试验的方式,验证了所获取参数的精确性,并通过参数辨识的方式考虑了Bruggman系数,反应速... 为了便于终端用户更容易获取到电芯内部相关的电化学参数数据,本文通过逆向拆解的方法结合电化学-热耦合模型,采用有限元仿真分析和电化学参数优化试验的方式,验证了所获取参数的精确性,并通过参数辨识的方式考虑了Bruggman系数,反应速率常数和固相扩散系数对动力电池充放电性能和温度的影响。研究结果表明:逆向拆解法可以精确地获取电池的动力学参数和热力学参数,对标锂电池的电压、温度误差范围在3%左右;Bruggman系数影响放电中后期的电压,增大数值增加极化,随着Bruggman系数的不断增大电池温度呈现减小趋势;反应速率常数影响全范围内的电压变化,温度随着反应速率常数的增大出现减小的状况,增大反应速率常数减小极化;固相扩散系数影响低SOC范围内的电压,增大数值减小极化。 展开更多
关键词 电化学-热耦合模型 逆向拆解 精度验证 参数辨识
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锂电池电化学传递函数模型建模及参数辨识 被引量:10
17
作者 杨俊 张希 高一钊 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第7期1132-1135,共4页
为了建立高精度锂电池模型及确定电池参数,以锂电池电化学方程为基础,通过拉氏变换和帕德近似等方法,提出了基于动态响应的电化学传递函数模型。利用扫描电镜(SEM)观察拆解后的电池内部微观结构,确定了电池部分物理参数。将传递函数模... 为了建立高精度锂电池模型及确定电池参数,以锂电池电化学方程为基础,通过拉氏变换和帕德近似等方法,提出了基于动态响应的电化学传递函数模型。利用扫描电镜(SEM)观察拆解后的电池内部微观结构,确定了电池部分物理参数。将传递函数模型与等效电路模型进行匹配,利用含有遗忘因子的递推最小二乘法辨识了电解液扩散系数及体积分数。将获得的电池参数带入模型中,通过对比模型在不同工况下的仿真结果与实验结果,验证了所辨识的电池参数与模型的正确性。 展开更多
关键词 电化学模型 帕德近似 传递函数 递推最小二乘法 参数辨识
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基于电化学机理模型的锂离子电池参数辨识及SOC估计 被引量:10
18
作者 邓昊 杨林 +4 位作者 邓忠伟 李冬冬 杨洋 蔡亦山 羌嘉曦 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期557-565,共9页
采用Fisher信息矩阵进行参数可辨识性分析,解决了参数的辨识问题,进而提出了基于简化电化学机理模型SP2D(simple pseudo-two-dimensional)的SOC(电池电量)在线估计方法。实验表明,该SOC估计方法较基于等效电路模型(一阶RC模型)的SOC估... 采用Fisher信息矩阵进行参数可辨识性分析,解决了参数的辨识问题,进而提出了基于简化电化学机理模型SP2D(simple pseudo-two-dimensional)的SOC(电池电量)在线估计方法。实验表明,该SOC估计方法较基于等效电路模型(一阶RC模型)的SOC估计方法,可将SOC估计的平均误差减小近30%,而在电池放电中后期更可减小达60%,有效解决了在电池全工作范围内的SOC高精度估计问题。 展开更多
关键词 电化学模型 可辨识性分析 参数辨识 在线SOC估计
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锂离子电池三维电化学-热耦合模型及生热分析 被引量:7
19
作者 林浩 张洪信 赵清海 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第10期1630-1632,1698,共4页
锂离子电池在放电过程中的温度变化会影响电池的工作性能,严重时还会引起安全事故。建立了3.4V/50Ah磷酸铁锂电池的三维电化学-热耦合模型,能获得比单一模型更精确全面的电池温度场分布及其动态变化的情况。模拟了电池0.5C、1C和2C恒流... 锂离子电池在放电过程中的温度变化会影响电池的工作性能,严重时还会引起安全事故。建立了3.4V/50Ah磷酸铁锂电池的三维电化学-热耦合模型,能获得比单一模型更精确全面的电池温度场分布及其动态变化的情况。模拟了电池0.5C、1C和2C恒流放电工况下温升变化以及三维温度场分布。随着放电倍率的增大,锂离子电池内部呈不均匀化,电池最高温度变大,温度场的不均匀性越大,温升速率越高,温差越大;电池越靠近中心的部分温度越高,最高温度出现在电池几何中心位置,极柱温度最低,正极柱温度略高于负极柱。 展开更多
关键词 锂离子电池 三维电化学模型 电热耦合 温度场
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基于多尺度、电化学-热耦合模型的锂离子电池生热特性分析 被引量:23
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作者 田华 王伟光 +1 位作者 舒歌群 严南华 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期734-741,共8页
为实现精确的电池热管理,选取正、负极材料分别为LiyMn_2O_4和LixC_6的层叠式锂离子电池为研究对象,建立了微观-宏观尺度耦合、电化学-热耦合模型,分析了不同放电倍率下单体电池的放电特性及电池包的平均温升、单体电池内部生热机理及... 为实现精确的电池热管理,选取正、负极材料分别为LiyMn_2O_4和LixC_6的层叠式锂离子电池为研究对象,建立了微观-宏观尺度耦合、电化学-热耦合模型,分析了不同放电倍率下单体电池的放电特性及电池包的平均温升、单体电池内部生热机理及变化特性,并详细定量分析了生热量各组成部分所占的比例及变化.分析结果表明:高放电倍率下,电池放电性能变差,温升显著提高,5C放电倍率下,温度升高63,℃.低放电倍率下,可逆热是主要的生热来源,高放电倍率下,液相中的欧姆热是主要的生热来源;相比之下,负极生热量最高,其主要来源于负极的可逆热,隔膜中所占百分比次之,正极最少,其主要来源于正极的不可逆热和欧姆热. 展开更多
关键词 锂离子电池 热管理 电化学-热耦合模型 生热速率
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