磷酸鐵鋰電池模型的研究

曹步德

摘 要：建立電池模型直接關系到SOC估算精度。本文通過建立電池的簡化后電化學模型，來描述其外部電氣特性與之內部狀態之間的關系，再簡化模型得出狀態空間方程適合計算機數據處理。

關鍵詞：電化學模型 SOC 仿真 電池

目前電池模型較多，電化學模型提高了SOC估算能力，但其原始模型復雜，所以電動汽車通常用簡化后的電化學模型對電池外特性進行描述。

由電池正負極中的物質守恒、擴散定律、電荷守恒以及電化學動力學方程可分別列出正負極中固相和液相鋰離子濃度、電位偏微分方程，結合各方程初始及邊界條件建立簡化的電化學模型。其原理如圖1。正負極內活性顆粒近似于小球體。從負極集流體到正極集流體建立x坐標，在活性顆粒上建立球坐標r。

（28）中過電壓表示充放電產生極化過電勢，理想電動勢充電、升放電時降;表示兩極板液相電位差;、分別表示歐姆極化電壓及開路電壓。

參考文獻：

[1]楊飛，磷酸鐵鋰動力電池管理系統的研究，[學位論文]，重慶大學，2010.

[2]田曉輝，刁海南，范波，等.車用鋰離子動力電池 SOC 的預測研究[J].電源技術，2010.

[3]劉新天，電源管理系統設計及參數估計策略研究，[博士學位論文] 2011.