[发明专利]一种应用于恒压工况的二阶及多阶电池等效电路模型构建方法

说明书

本发明公开了一种应用于恒压工况的二阶及多阶电池等效电路模型构建方法，包括以下步骤：构建恒压工况下电池的等效电路模型；利用所述电池的等效电路模型，创建解析的数学方程用于确定电池模型中的参数；其中，等效电路模型包括：用于表征电池开路电压的电压源，所述电压源负极与所述模型端电压输出端的负极连接；与所述电压源正极连接的电流动态特性模拟电路，所述电流特性模拟电路还与所述模型端电压输出端的正极连接。本发明实施例中的电池等效电路模型可以写出解析的数学方程，能够更加准确地表示电池在恒压工况下的电流特性，从而实现对电池更加精确深入的研究。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种应用于恒压工况的二阶及多阶电池等效电路模型构建方法。

背景技术

通常情况下，电池的电化学反应特性可以通过模型来描述。具体地，电池的模型可以分为黑箱模型、电化学模型和等效电路模型。相比于黑箱模型和电化学模型，以电阻、电容等电气元器件为核心的等效电路模型在模型结构复杂度以及电压预测精度上具有较好的综合性能，被广泛应用于新能源汽车、储能设备、便携式电子设备及空间技术等领域的电池管理系统中。

现有技术中的等效电路模型，基本采用阻容网络描述电池的动态特性，包括极化特性和扩散效应等。现有的等效电路模型往往以电池负载电流作为输入量，估算电池的端电压值。而在恒压运行工况中，电池的端电压为恒定值，基于现有阻容网络的等效电路模型不能很好的模拟电池此时充电电流的动态特性。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种应用于恒压工况的二阶及多阶电池等效电路模型构建方法，该等效电路模型可以写出解析的数学方程，能够有效地表征电池在恒压工况下的负载电流特性，为后续电池管理系统的算法奠定了基础。

本发明通过如下技术方案实现。

本发明提供了一种应用于恒压工况的二阶电池等效电路模型构建方法，所述方法包括以下步骤：

构建恒压工况下的电池等效电路模型；

利用所述电池等效电路模型，创建解析的数学方程用于确定电池模型中的参数；

其中，所述的等效电路模型包括：

用于表征电池开路电压的电压源；

与所述电压源正极连接的电流动态特性模拟电路，所述电流特性模拟电路还与所述模型端电压输出端的正极连接。

进一步地，所述电流动态特性模拟电路包括：并联连接的快电流动态特性模拟电路和慢电流动态特性模拟电路；

其中，所述快电流动态特性模拟电路的第一端分别与所述电压源的正极连接，第二端与所述模型电压输出端的正极连接；所述慢电流动态特性模拟电路的第一端与所述电压源的正极连接，第二端与所述模型电压输出端的正极连接。

进一步地，所述快电流动态特性模拟电路包括：串联连接的第一电阻和第一电感；

其中，所述第一电阻的第一端与所述电压源的正极连接，第二端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述模型电压输出端的负极连接。

进一步地，所述慢电流动态特性模拟电路包括：串联连接的第二电阻和第二电感；

其中，所述第二电阻的第一端与所述电压源的正极连接，第二端与所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述模型电压输出端的负极连接。

二阶电池等效电路模型的解析的数学方程具体为：