计及常用恒流工况的锂离子电池建模方法

作者:刘伟*; 杨耕; 孟德越; 李练兵; ***
来源:电工技术学报, 2021, 36(24): 5186-5200.
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210297

摘要

锂离子电池(LiB)的开路电压Uoc和内阻R是对LiB进行特性评估的重要参数。由于两者与LiB的荷电状态(SOC)、电流I及温度T呈非线性耦合关系,难以为工程应用建立一个参数(Uoc,R)相对于这些变量的准确的解析模型。该文提出一种工程性建模方法,旨在建立参数(Uoc,R)与LiB常用恒流工况范围内的变量(SOC,I,T)之间的映射关系。该方法首先在LiB常用工况范围内设计多个恒流工况实验以获取包含变量(SOC,I,T)典型信息的实验数据;其次采用一套数据处理方法解决LiB运行中SOC与T同时变化问题,并测算典型工作点{SOC,I,T}下的(Uoc,R);最后分析SOC、I、T到Uoc及R的映射关系,并构建开路电压模型Uoc(SOC,T)和内阻模型R(SOC,I,T)。与现有方法相比,该方法建立的模型涉及的工况全面、实验时间短、参数估计精度高,适用于LiB工程应用和特性研究。实验结果验证了该方法的有效性。