基于大倍率电流脉冲的动力锂离子电池阻抗模型优化

随着中国能源转型的推进,动力电池使用量逐年上升。随之而来的电池安全运行问题逐渐凸显。在保障电池稳定运行的电池管理系统(Battery management system,BMS)中,等效电路模型(Equivalent circuit model,ECM)是其工作的基础核心。而目前的电池管理系统模型主要为线性模型,且受限于计算量和芯片的计算能力,无法合理表达电池在极端工况下,如大功率等情况下的非线性特征。针对这一问题,本文从可用功率角度出发,对电池进行了不同倍率的脉冲放电实验,分析了不同倍率情况下电池内阻的非线性特征,改进了电池的等效电路模型,建立了高倍率条件下阻抗随电流的变化关系。实验结果表明改进后的等效电路模型的模型误差为1.74%,远小于旧模型的8%。研究成果比传统等效电路模型相比提高了精度,且计算量比P2D(Pseudotwo-dimensions,P2D)模型小,预期可以用于BMS中电池模型可用功率的在线仿真计算,避免动力电池过功率放电,提高电动自行车使用安全性。