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锂离子电池成组及一致性管理研究现状与展望 预览
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作者 吕杰 陈永珍 +1 位作者 宋文吉 冯自平 《新能源进展》 2019年第4期379-384,共6页
归纳和总结锂离子电池和电池组模型、电池成组和电池一致性优化控制的研究方法和存在的问题。同时,对电池一致性管理研究趋势进行展望。提出应根据储能系统实际运行工况和电池成组方式,充分考虑电池连接方式、极柱引出位置、连接件阻抗... 归纳和总结锂离子电池和电池组模型、电池成组和电池一致性优化控制的研究方法和存在的问题。同时,对电池一致性管理研究趋势进行展望。提出应根据储能系统实际运行工况和电池成组方式,充分考虑电池连接方式、极柱引出位置、连接件阻抗等,优化电池组模型,提高模型精度。并根据模拟和实验结果,优化电池成组方式和控制策略,解决制约储能产业发展的电池组技术瓶颈。 展开更多
关键词 锂离子电池 电池管理 电池模型 电池均衡 电池一致性
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关于锂离子电池Thevenin模型的仿真研究 预览
2
作者 关庆庆 邢丽坤 罗双 《重庆工商大学学报:自然科学版》 2019年第3期72-76,共5页
针对动力电池组运行时,内部的系统参数会随着环境因素和荷电状态(state-of-charge,SOC)发生动态改变,提出一种参数变化的Thevenin等效电路模型;从荷电状态是影响锂电池各参数特性的主要因素出发,将传统Thevenin模型中模拟各模块使用的... 针对动力电池组运行时,内部的系统参数会随着环境因素和荷电状态(state-of-charge,SOC)发生动态改变,提出一种参数变化的Thevenin等效电路模型;从荷电状态是影响锂电池各参数特性的主要因素出发,将传统Thevenin模型中模拟各模块使用的不变参数用随着SOC变化的动态变量来表示;HPPC获取模型参数,电池仿真端电压基本上跟实际端电压波形吻合,且趋势大致相同;实验结果表明:在正常工作状态下,建立的模型可以有效地反应电池内部的工作特性,有着良好的精度。 展开更多
关键词 锂离子电池 电池模型 HPPC Thevenin模型
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基于极化效应PNGV模型的动力锂电池SOC估算 预览
3
作者 马玉菲 杨玉新 +1 位作者 李立伟 刘含筱 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2019年第1期58-63,共6页
为提高锂电池荷电状态的估算精度及模拟锂离子电池实际充放电特性的准确性,本文通过改进现有的PNGV等效电路模型,在PNGV模型基础上,增加一节RC并联模块,使模型更好的反映电池的极化效应。同时,通过实验获取电池充放电特性,为卡尔曼滤波... 为提高锂电池荷电状态的估算精度及模拟锂离子电池实际充放电特性的准确性,本文通过改进现有的PNGV等效电路模型,在PNGV模型基础上,增加一节RC并联模块,使模型更好的反映电池的极化效应。同时,通过实验获取电池充放电特性,为卡尔曼滤波器提供精确的参数,并提出了电池的开路电压曲线模型,通过Matlab拟合验证满足精度要求。最后采用扩展卡尔曼滤波(extendedkalmanfilter,EKF)算法对锂电池荷电状态(stateofcharge,SOC)进行估算,并与安时积分法进行比较。实验结果表明,估算最大误差不超过4.5%,平均不超过3%,提高了SOC的估算精度。该研究为电动汽车运行工况提供了理论依据。 展开更多
关键词 电池 SOC估算 电池模型 开路电压模型
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锂离子电池静置下阶跃放电电流动态模型 预览
4
作者 祖海鹏 刘旭 +1 位作者 杨耕 孙孝峰 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期163-170,共8页
分析锂离子电池的一些特性时通常要电池的恒流放电曲线特性。目前工程上一般令电池输出阶跃电流以测取这个曲线,因此得到的电池电压特性是阶跃电流响应而不是恒电流响应。基于电化学理论中的控制电流法提出了建立锂离子电池阶跃电流响... 分析锂离子电池的一些特性时通常要电池的恒流放电曲线特性。目前工程上一般令电池输出阶跃电流以测取这个曲线,因此得到的电池电压特性是阶跃电流响应而不是恒电流响应。基于电化学理论中的控制电流法提出了建立锂离子电池阶跃电流响应模型的方法,分析了放电过程正极材料扩散系数的变化对电池端电压的影响,建立了数学模型并给出了模型参数的获取方法,还分析了模型参数随工作电流、环境温度以及电池荷电状态的变化规律。仿真和实物实验验证了模型的正确性。 展开更多
关键词 锂离子电池 阶跃电流响应 扩散系数 参数辨识 电池模型
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基于改进EKF算法的航空锂电池SOC估算研究 预览
5
作者 王玲玲 周洁敏 +1 位作者 郑罡 朱悦铭 《通信电源技术》 2019年第3期44-49,共6页
蓄电池是飞机电源系统的重要组成部分,一般作为应急和辅助电源为飞机供电。飞机锂电池的高空工作环境复杂多变,为提高复杂应力下的蓄电池SOC估算精度,考虑温度、电流等影响因素建立改进的电池模型。具体地,通过实验进行基于温度的模型... 蓄电池是飞机电源系统的重要组成部分,一般作为应急和辅助电源为飞机供电。飞机锂电池的高空工作环境复杂多变,为提高复杂应力下的蓄电池SOC估算精度,考虑温度、电流等影响因素建立改进的电池模型。具体地,通过实验进行基于温度的模型参数辨识,采用改进安时积分法和扩展卡尔曼滤波法算法相结合的估算策略实现SOC在线估计,并利用Matlab/Simulink建立仿真系统进行算法验证。结果显示,改进算法的估计误差在2%以内,估计精度明显提高。 展开更多
关键词 航空蓄电池 荷电状态 电池模型 扩展卡尔曼滤波
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基于AIC准则判断锂电池最优模型 预览
6
作者 李国春 王恩龙 +1 位作者 王丽梅 盘朝奉 《汽车工程学报》 2019年第5期352-358,379共8页
采用锂离子电池的等效电路模型,利用Matlab的Simulink模块搭建电池离线仿真模型,选用含有遗忘因子的递推最小二乘法进行在线参数辨识,基于赤池信息量准则(Akaike’s Information Criterion,AIC)建立锂离子电池模型结构复杂度和预测精度... 采用锂离子电池的等效电路模型,利用Matlab的Simulink模块搭建电池离线仿真模型,选用含有遗忘因子的递推最小二乘法进行在线参数辨识,基于赤池信息量准则(Akaike’s Information Criterion,AIC)建立锂离子电池模型结构复杂度和预测精度综合性能函数,对电池不同RC阶次模型进行研究。通过离线和在线参数的建模方法对不同RC阶次的等效电路模型进行AIC分析,结果表明,一阶RC等效电路模型最适合锂离子动力电池精确建模。 展开更多
关键词 电池模型 等效电路模型 赤池信息量准则 综合性能函数
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一种用于NS-3仿真的电池模型及其数值解法 预览
7
作者 金仁成 周峰 李宇 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第3期233-241,共9页
为了解决网络模拟器NS-3不能对无线传感器网络节点的电池信息做出准确仿真的问题,吸收LiIon电池模型和KiBaM电池模型各自的优点,采用LiIon电池模型的方法计算KiBaM电池模型中有效电荷井的输出电压,得到能够体现电池的速率容量效应和自... 为了解决网络模拟器NS-3不能对无线传感器网络节点的电池信息做出准确仿真的问题,吸收LiIon电池模型和KiBaM电池模型各自的优点,采用LiIon电池模型的方法计算KiBaM电池模型中有效电荷井的输出电压,得到能够体现电池的速率容量效应和自恢复效应、能够反映输出电压随剩余电量降低而降低的KiBaM-LiIon电池模型,并对模型中无法获得解析解的微分方程组求解,基于隐式Runge-Kutta方法,提出了易于编程实现的数值解法。仿真和实验的结果表明,模型及其数值解法能够在NS-3中对电池使用过程中任何时刻的电压、剩余电量等作出准确预测,且具备计算复杂度低的优点。所提出的电池模型及其数值解法不仅适用于NS-3,同样也适用于其他网络模拟器,可为无线传感器网络和移动Ad-hoc网络的研发提供参考。 展开更多
关键词 计算机仿真 无线传感器网络 NETWORK simulator3(NS-3) 电池模型 隐式龙格库塔法
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电池双滤波结构下模型参数与状态在线估计 预览
8
作者 何志刚 周洪剑 +1 位作者 盘朝奉 魏涛 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第4期138-143,共6页
在使用贝叶斯族估算电池荷电状态(SOC)时,由于电池初始参数及系统模型的不确定性,此类算法可能致使算法在运行中的某个时间点出现发散的情况。对此,采用改进型容积卡尔曼双滤波算法在线联合估计电池模型参数和SOC。同时,在对电池进行容... 在使用贝叶斯族估算电池荷电状态(SOC)时,由于电池初始参数及系统模型的不确定性,此类算法可能致使算法在运行中的某个时间点出现发散的情况。对此,采用改进型容积卡尔曼双滤波算法在线联合估计电池模型参数和SOC。同时,在对电池进行容量测试以及混合功率测试的基础上,使用对该算法电池进行评估。实验结果表明了电池状态估计的最大绝对误差为2.95%,平均绝对误差为1.20%。通过与单一滤波结构的算法进行对比,说明了双滤波结构在估算精度以及算法稳定性方面更优。 展开更多
关键词 SOC 改进容积卡尔曼 协方差矩阵 强跟踪 电池模型
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影响锂离子电池荷电状态估算精度的因素分析 预览
9
作者 张茁 刘建宇 +1 位作者 王璐平 金鹏 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2019年第3期342-348,共7页
为了考察引起荷电状态(SOC)估算误差各因素的不同作用,以3块磷酸铁锂电池组成的电池组为对象进行混合脉冲功率特性(HPPC)实验,二阶Thevenin电池模型为基础构建状态方程,利用无迹Kalman滤波(UKF)算法估算SOC,分析模型参数及输入电流、端... 为了考察引起荷电状态(SOC)估算误差各因素的不同作用,以3块磷酸铁锂电池组成的电池组为对象进行混合脉冲功率特性(HPPC)实验,二阶Thevenin电池模型为基础构建状态方程,利用无迹Kalman滤波(UKF)算法估算SOC,分析模型参数及输入电流、端电压、开路电压(OCV)误差对SOC估算的影响。结果表明:当在OCV、端电压及输入电流中各加入1%的噪声,或在电池的参数(欧姆内阻,极化电阻,极化电容)固定时,SOC估计的误差分别为19.1%、20.6%和小于3%;可见OCV和端电压对SOC估算精度影响较大,提高端电压的测量精度和OCV曲线拟合的准确性,可大幅减小锂电池SOC的估算误差。 展开更多
关键词 电池模型 无迹Kaltman滤波 荷电状态(SOC)估算 开路电压
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防蓄电池过放保护装置的研究 预览
10
作者 李治辉 刘泉志 +1 位作者 邓滔 何文兵 《电子世界》 2018年第17期48-49,共2页
本文主要通过建立蓄电池的模型对蓄电池失效进行研究,此处使用了Thevenin电池模型、Rint电池模型、PNGV电池模型对蓄电池的内阻进行研究,同时,通过大量的实验数据对蓄电池容量与内阻的关系和蓄电池电压与内阻的关系进行研究,并绘制关系... 本文主要通过建立蓄电池的模型对蓄电池失效进行研究,此处使用了Thevenin电池模型、Rint电池模型、PNGV电池模型对蓄电池的内阻进行研究,同时,通过大量的实验数据对蓄电池容量与内阻的关系和蓄电池电压与内阻的关系进行研究,并绘制关系曲线,根据关系曲线对蓄电池放电过程有一个全面的了解,从而根据曲线来对蓄电池过放的影响以及如何防止蓄电池过放进行研究。 展开更多
关键词 电池电压 保护装置 过放 电池模型 电池容量 电池失效 PNGV 实验数据
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原电池教学思路的创新
11
作者 任俊奇 《中学化学教学参考》 2018年第24期30-31,共2页
学科核心素养指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,强调个人修养同时更加注重学习迁移、模型建立。因此,教学中发现不足,进而创新解决方案,最终服务于教育教学,我想这就是学科核心素养的精髓所在。在教学过程... 学科核心素养指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,强调个人修养同时更加注重学习迁移、模型建立。因此,教学中发现不足,进而创新解决方案,最终服务于教育教学,我想这就是学科核心素养的精髓所在。在教学过程中,锌铜原电池是学生学习电化学知识后认知的第一个原电池模型。学生认为:原电池必须是由两种活泼性不同的电极材料作电极、闭合回路、电解质溶液三部分构成。较活泼电极作负极,活泼性相对较差电极的作正极,形成闭合回路后就能产生电流. 展开更多
关键词 电池 通用模型 电势差 学科核心素养 甲烷燃料电池 电池模型 电极材料 负极材料 正极材料
基于模型的锂离子电池SOC及SOH估计方法研究进展 预览 被引量:3
12
作者 沈佳妮 贺益君 马紫峰 《化工学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期309-316,共8页
电池管理系统是保证锂离子电池高效、安全运行的重要手段。在电池管理系统功能中,电池状态估计,特别是荷电状态(state of charge,SOC)估计和健康状态(state of health,SOH)估计至关重要。SOC/SOH不仅与全生命周期内电池安全运行直... 电池管理系统是保证锂离子电池高效、安全运行的重要手段。在电池管理系统功能中,电池状态估计,特别是荷电状态(state of charge,SOC)估计和健康状态(state of health,SOH)估计至关重要。SOC/SOH不仅与全生命周期内电池安全运行直接相关,也是其他功能有效实现的必要前提。本文围绕模型类电池状态估计方法,综述了国内外在锂离子电池模型构建、SOC及SOH估计方法方面的研究进展;指出了模型类状态估计方法存在的难点和局限,提出了今后研究重点。 展开更多
关键词 锂离子电池 电池管理系统 电池模型 荷电状态估计 健康状态估计
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基于Simulink电池模型的工作模式研究
13
作者 肖岩 龚春忠 何浩 《中国汽车:英文版》 2018年第10期59-62,共4页
动力电池模型主要的应用领域有:整车动力性经济性仿真、充电过程仿真、BMS模型在环测试、BMS算法开发等。需要电池的工作模式有:负载控制、功率控制、电压控制、电流控制。但当前的电池模型主要提供负载控制工作模式或功率控制工作模式... 动力电池模型主要的应用领域有:整车动力性经济性仿真、充电过程仿真、BMS模型在环测试、BMS算法开发等。需要电池的工作模式有:负载控制、功率控制、电压控制、电流控制。但当前的电池模型主要提供负载控制工作模式或功率控制工作模式,影响了电池模型的应用兼容性。本文基于电池Simulink的改进GNL模型进行电池的4种工作模式建模研究。基于负载模型,采用过零调整、系统稳定点调整等技术,建立兼容各种工作模式、适用于多种应用领域的电池模型。该模型提高了代码利用率和可读性,降低了因重复建模引起的参数错误风险。 展开更多
关键词 电池模型 纯电动汽车 GNL模型 电池工作模式
三阶扩展GNL电池模型的研究 预览
14
作者 杜森 谢立洁 +1 位作者 徐梓荐 翟世欢 《电子设计工程》 2018年第20期110-113,118共5页
电动汽车中电池管理系统 (BMS) 是决定电池寿命和车辆安全的关键技术; 针对如何提高BMS对电池状态估算的准确性, 采用MATLAB/simulink对电池的化学特性进行抽象, 得到可以用数学表达式进行计算的物理模型, 通过hppc试验, 将测试数据导... 电动汽车中电池管理系统 (BMS) 是决定电池寿命和车辆安全的关键技术; 针对如何提高BMS对电池状态估算的准确性, 采用MATLAB/simulink对电池的化学特性进行抽象, 得到可以用数学表达式进行计算的物理模型, 通过hppc试验, 将测试数据导入simulink模型, 利用simulink强大的计算能力, 得到模型中各个关键参数值.将试验数据导入创建的模型和实际试验数据进行对比, 得出创建的模型几乎和实际电池的充放电特性完全一致的结论, 因此可以用此模型模拟电池实际的放电过程. 展开更多
关键词 电池模型 GNL模型 Thevenin模型 BMS
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针对硬件在环的电池模型研究 预览 被引量:1
15
作者 闫斌 杨林 +1 位作者 胡艳青 黄杰杰 《电源技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期277-279,共3页
硬件在环可以有效地减少电池管理系统(BMS)的开发时间,方便地对BMS进行测试,减少控制不当产生的风险.而针对BMS控制设计的电池模型需要对每一节单体电池进行模拟,这样会严重增加计算负担,而硬件在环系统需要保证快速运行,这就使电池... 硬件在环可以有效地减少电池管理系统(BMS)的开发时间,方便地对BMS进行测试,减少控制不当产生的风险.而针对BMS控制设计的电池模型需要对每一节单体电池进行模拟,这样会严重增加计算负担,而硬件在环系统需要保证快速运行,这就使电池模型设计非常困难.使用全新的方法来对电池模型进行设计,在保证模型具有所有功能的情况下,显著地提高了模型的运行速度. 展开更多
关键词 硬件在环 BMS 电池模型 单体电池
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Internal short circuit detection method for battery pack based on circuit topology
16
作者 ZHANG MingXuan DU JiuYu +4 位作者 LIU LiShuo SIEGEL Jason LU LanGuang HE XiangMing OUYANG MingGao 《中国科学:技术科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第10期1502-1511,共10页
关键词 电池模型 内部短路 拓扑学 电路 包装 电流计 数学推理 电池管理
电动汽车电池SOC的估计 预览 被引量:1
17
作者 王建南 张奎 荀锦锦 《安徽理工大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第2期22-27,共6页
为了解决电动汽车电池荷电状态估算不准确的问题,以最常用的磷酸铁锂电池作为研究对象,以二阶RC等效电路作为电池模型,对模型参数进行在线识别,采用无迹卡尔曼滤波算法估算电池SOC,并与理想状态下AH法计算得到SOC进行比较。MATLA仿真结... 为了解决电动汽车电池荷电状态估算不准确的问题,以最常用的磷酸铁锂电池作为研究对象,以二阶RC等效电路作为电池模型,对模型参数进行在线识别,采用无迹卡尔曼滤波算法估算电池SOC,并与理想状态下AH法计算得到SOC进行比较。MATLA仿真结果表明,UKF算法的估计结果与AH法的结果大致相同,说明UKF算法对SOC的估算具有相当高的精度,高精度工程中具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 电池SOC 电池模型 参数识别 UKF算法 AH法
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锂离子电池Thevenin模型参数确定方法研究 预览 被引量:1
18
作者 王志福 容毅楠 李志 《电源技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期347-348,364共3页
电池管理系统中一个重要的作用就是对电池的状态(SOC,SOH)进行快速准确的估计,而这些状态量由于不能直接测量,所以通常采用基于模型的估算方法进行估计。Thevenin模型相比较于其他电池模型,对电池动态特性进行了描述,考虑了电池极化现象... 电池管理系统中一个重要的作用就是对电池的状态(SOC,SOH)进行快速准确的估计,而这些状态量由于不能直接测量,所以通常采用基于模型的估算方法进行估计。Thevenin模型相比较于其他电池模型,对电池动态特性进行了描述,考虑了电池极化现象,可以较为准确地描述电池的响应特性,被广泛用于电动汽车动力电池的基础建模中。但是对于相关参数的确定存在计算复杂的不足,提出一种工程实用性较强、简单易操作的最小二乘法估算方法,并且用Simulink模型验证该估算方法的准确度。 展开更多
关键词 锂离子动力电池 最小二乘法 参数识别 电池模型
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基于多种模型的扩展卡尔曼滤波算法的SOC估算 预览 被引量:1
19
作者 贾亮 王真真 +1 位作者 孙延鹏 孙伟 《电源技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期568-571,共4页
为了提高电池荷电状态(SOC)估算的准确性,比较了一阶简化模型与二阶RC模型在SOC估算过程中的影响程度。使用扩展卡尔曼滤波的估算方法,分别通过两个模型进行估算。通过Matlab对实验工况进行仿真,实验结果表明,一阶简化模型相对较差,误... 为了提高电池荷电状态(SOC)估算的准确性,比较了一阶简化模型与二阶RC模型在SOC估算过程中的影响程度。使用扩展卡尔曼滤波的估算方法,分别通过两个模型进行估算。通过Matlab对实验工况进行仿真,实验结果表明,一阶简化模型相对较差,误差超过了10%,而二阶RC模型估算精确度较高,误差仅在5%左右,且其估算矩阵可以在硬件上实现,为电池管理系统提供了一种更加精确的估算方案。 展开更多
关键词 荷电状态 扩展卡尔曼滤波算法 电池模型 电池管理
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等效电路法动力锂离子电池组系统建模与仿真 预览
20
作者 王新霞 王党树 《实验室研究与探索》 北大核心 2018年第7期92-96,共5页
以锂离子电池作为研究对象分析了多种电池等效电路模型的优缺点,最终选取二阶RC等效电路模型,搭建了仿真模型。该模型很好地表现了电池的输出特性,不仅直观地反映了开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)-荷电状态(State of Charge,SO... 以锂离子电池作为研究对象分析了多种电池等效电路模型的优缺点,最终选取二阶RC等效电路模型,搭建了仿真模型。该模型很好地表现了电池的输出特性,不仅直观地反映了开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)-荷电状态(State of Charge,SOC)特性,更进一步反映了工作电压-荷电状态特性,对电池的SOC在线评估具有的重要作用。 展开更多
关键词 电池模型 电池管理系统 荷电状态估计 均衡保护
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