基于分数阶理论的锂离子电池高频等效电路模型

摘要：

在有电池参与供电的能源系统中通常使用电力电子设备来控制电池和负载或激励之间的能量流动,这就使得电池处于高频应力状态.该文针对锂离子电池电化学阻抗谱(EIS)高频部分实部增长的现象,基于分数阶理论选择三种拟合结果较好的等效电路模型FOM1、FOM2和FOM3.在1kHz、2kHz、4kHz和10kHz频率下对电池进行纹波电流充放电实验,利用实验数据对不同模型电池端电压进行拟合.通过对拟合结果进行对比分析,FOM2精度最高、FOM1计算量最小,根据使用场景要求的不同可以进行不同的选择.此外,在参数辨识的过程中,将FOM2简化得到FOM4,二者的时域拟合结果非常接近,但是EIS拟合结果却相差很大.在对四种模型进行进一步的分析后发现,在针对高频进行建模时,为了提高EIS拟合精度而建立的复杂模型不仅增加了计算量,同时可能无法提高时域拟合的精度.

关键词：锂离子电池;电化学阻抗谱;分数阶模型;高频

所属期刊栏目：36

分类号：TM912

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3902-3910