可充电电池的非线性双电容模型：建模、辨识与验证
系统与控制
2024-09-23 v3 系统与控制
摘要
本文通过改进文献[1]中提出的双电容模型，提出了一种用于可充电电池的新等效电路模型。已知原模型比其他模型更能处理电池固有的倍率容量效应与能量恢复效应。然而，它是一个纯线性模型，未表征电池的非线性现象。因此，本工作通过引入基于非线性映射的电压源和串联 RC 电路对原模型进行变换。该修改由与单粒子模型的类比所佐证。为新模型设计了两种参数估计方法，称为 1.0 和 2.0，分别处理恒流与变流充放电场景。特别地，2.0 方法提出了基于最大后验估计的 Wiener 系统辨识概念，使得所有参数可一次性估计，同时克服非凸性或局部极小问题以获得物理上合理的估计。大量实验评估表明，所提模型具有优异的精度与预测能力。与 Rint 和 Thevenin 模型的对比进一步凸显其优越性。该模型具有高保真度和低数学复杂度，有益于各种实时电池管理应用。
引用
@article{arxiv.1906.04150,
title = {Nonlinear Double-Capacitor Model for Rechargeable Batteries: Modeling, Identification and Validation},
author = {Ning Tian and Huazhen Fang and Jian Chen and Yebin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.04150},
year = {2024}
}