磷酸铁锂电池模型的研究

曹步德

摘 要：建立电池模型直接关系到SOC估算精度。本文通过建立电池的简化后电化学模型，来描述其外部电气特性与之内部状态之间的关系，再简化模型得出状态空间方程适合计算机数据处理。

关键词：电化学模型 SOC 仿真 电池

目前电池模型较多，电化学模型提高了SOC估算能力，但其原始模型复杂，所以电动汽车通常用简化后的电化学模型对电池外特性进行描述。

由电池正负极中的物质守恒、扩散定律、电荷守恒以及电化学动力学方程可分别列出正负极中固相和液相锂离子浓度、电位偏微分方程，结合各方程初始及边界条件建立简化的电化学模型。其原理如图1。正负极内活性颗粒近似于小球体。从负极集流体到正极集流体建立x坐标，在活性颗粒上建立球坐标r。

（28）中过电压表示充放电产生极化过电势，理想电动势充电、升放电时降;表示兩极板液相电位差;、分别表示欧姆极化电压及开路电压。

参考文献：

[1]杨飞，磷酸铁锂动力电池管理系统的研究，[学位论文]，重庆大学，2010.

[2]田晓辉，刁海南，范波，等.车用锂离子动力电池 SOC 的预测研究[J].电源技术，2010.

[3]刘新天，电源管理系统设计及参数估计策略研究，[博士学位论文] 2011.