铅酸电池仿真模型的建立与应用

铅酸电池仿真模型的建立与应用

当前，铅酸电池仍然是世界汽车领域应用最为普遍的电池技术。尽管与其它类型的电池相比，铅酸电池具有相对较低的质量能量密度和体积能量密度，但是由于其较低的价格，许多微混合动力汽车等仍然应用。为了方便现代汽车中多物理系统的设计，根据各种使用条件搭建一个精确的电池老化模型是十分关键的。提出了一种全面的电池模型，其中包括电、热和电池老化部分的模型，该模型能够提供电池在整个生命周期内任何条件下的当前状态信息如天气、驾驶风格、充电策略或者不同的电池管理方法。描述的模型是基于经验、物理-化学及等效电路方法建立起来的，可以通过调整模型参数仿真分析任何铅酸电池而不受设计的限制。

所述的铅酸电池仿真模型就剩余容量而言可以预测电池的寿命，并且在模型中引入，完善了电池内部电阻值。该模型可以用作系统优化的工具，且可以通过改变模型参数对比不同操作条件（负荷变化、温度变化等）对电池的影响。根据其仿真分析结果可以选择最佳的电池应用。如上所述，该模型还可通过参数变化模拟仿真任何一种铅酸电池，简单、方便，通用性好。由于该模型考虑了许多因素，模型的复杂程度相对较高，但是模型中选择的算法比纯物理-化学模型需要更少的计算机资源，这就使得该模型能够在一台计算机上进行寿命的模拟仿真，模型考虑了温度、充电策略、充电状态、电池尺寸等因素。

刊名：Journal of The Electrochemical Society（英）

刊期：2012年第9期

作者：G.Pilatowicz et al

编译：郭新宇