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BattX:一种适用于宽电流范围的锂离子电池等效电路模型

系统与控制 2022-11-14 v1 系统与控制

摘要

先进的电池管理之于锂离子电池系统,犹如大脑之于人体。其性能依赖于既快速又准确的电池模型的使用。然而,主流等效电路模型与电化学模型因在预测精度或计算复杂度上力有不逮,尚不能很好满足该需求。随着一些跨越宽电流范围的新兴电池应用(例如电动垂直起降飞机)难以从文献中找到可用模型,此问题愈发紧迫。为求解该问题,我们在本研究中开发了一种创新模型。该模型称为BattX,是一种等效电路模型,但与带电解液和热动力学单粒子模型相类比,从而结合二者优点,实现计算高效、准确且具物理可解释性。模型设计关键在于利用多个电路近似充放电中的主要电化学与物理过程。基于该模型,我们开发了多管齐下的方法以设计实验并从实验数据分组辨识其参数。实验验证证明,BattX模型能够对低至高通量倍率(C-rates)的充放电进行准确电压预测。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.05999,
  title  = {BattX: An Equivalent Circuit Model for Lithium-Ion Batteries Over Broad Current Ranges},
  author = {Nikhil Biju and Huazhen Fang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05999},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 13 figures, 2 tables, and appendix