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基于简化阻抗模型和比较元启发式算法的锂离子电池参数辨识方法
1
作者
孙丙香
杨鑫
+3 位作者
周兴振
马仕昌
王志豪
张维戈
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期2952-2962,共11页
快速准确地辨识电化学参数对锂离子电池机理建模至关重要。而传统的参数辨识方法多采用直接拟合,难以精确反映电池的内部状态。为解决这一问题,本工作以37 Ah三元电池为研究对象,基于电化学反应中的法拉第过程、双层电容的弥散效应的非...
快速准确地辨识电化学参数对锂离子电池机理建模至关重要。而传统的参数辨识方法多采用直接拟合,难以精确反映电池的内部状态。为解决这一问题,本工作以37 Ah三元电池为研究对象,基于电化学反应中的法拉第过程、双层电容的弥散效应的非法拉第过程以及固相与液相的传导过程,构建了一个与电化学模型映射的修正简化阻抗模型,与伪二维(P2D)模型不同,该模型输入为不同荷电状态(SOC)下的三电极电化学阻抗谱(EIS),通过拟合EIS得到对应工况电化学参数,实现对电池模型准确的参数识别。通过拟合阻抗谱,辨识得到了16个高敏感度的电化学参数,其中正极7个、负极9个。我们进一步比较了66种元启发式算法在锂离子电池电化学参数识别中的性能表现,从识别精度、计算效率和鲁棒性等方面对其进行多维分析。研究结果表明,自适应差分进化算法在参数识别中综合效果最佳,其平均绝对百分比误差小于3%,非重复函数计算次数小于35000次,表明其达到最大准确度的同时运算量较低,提出的辨识方法不仅更好地反映了参数的物理意义,还为电化学模型的简化计算和在线辨识提供了有力支持。
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关键词
锂离子电池
简化阻抗模型
元启发式算法
电化学
阻抗
谱
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职称材料
题名
基于简化阻抗模型和比较元启发式算法的锂离子电池参数辨识方法
1
作者
孙丙香
杨鑫
周兴振
马仕昌
王志豪
张维戈
机构
北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心
北京交通大学载运装备多源动力系统教育部重点实验室
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期2952-2962,共11页
文摘
快速准确地辨识电化学参数对锂离子电池机理建模至关重要。而传统的参数辨识方法多采用直接拟合,难以精确反映电池的内部状态。为解决这一问题,本工作以37 Ah三元电池为研究对象,基于电化学反应中的法拉第过程、双层电容的弥散效应的非法拉第过程以及固相与液相的传导过程,构建了一个与电化学模型映射的修正简化阻抗模型,与伪二维(P2D)模型不同,该模型输入为不同荷电状态(SOC)下的三电极电化学阻抗谱(EIS),通过拟合EIS得到对应工况电化学参数,实现对电池模型准确的参数识别。通过拟合阻抗谱,辨识得到了16个高敏感度的电化学参数,其中正极7个、负极9个。我们进一步比较了66种元启发式算法在锂离子电池电化学参数识别中的性能表现,从识别精度、计算效率和鲁棒性等方面对其进行多维分析。研究结果表明,自适应差分进化算法在参数识别中综合效果最佳,其平均绝对百分比误差小于3%,非重复函数计算次数小于35000次,表明其达到最大准确度的同时运算量较低,提出的辨识方法不仅更好地反映了参数的物理意义,还为电化学模型的简化计算和在线辨识提供了有力支持。
关键词
锂离子电池
简化阻抗模型
元启发式算法
电化学
阻抗
谱
Keywords
lithium-ion battery
simplified impedance model
metaheuristic algorithm
EIS
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于简化阻抗模型和比较元启发式算法的锂离子电池参数辨识方法
孙丙香
杨鑫
周兴振
马仕昌
王志豪
张维戈
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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