锂离子电池模型研究综述

被引:221
作者
杨杰 [1 ]
王婷 [2 ,3 ,4 ]
杜春雨 [1 ]
闵凡奇 [1 ,3 ,4 ]
吕桃林 [2 ,5 ]
张熠霄 [2 ,3 ,4 ]
晏莉琴 [2 ,3 ,4 ]
解晶莹 [1 ,2 ,4 ]
尹鸽平 [1 ]
机构
[1] 哈尔滨工业大学化工与化学学院
[2] 上海空间电源研究所
[3] 上海动力储能电池系统工程技术有限公司
[4] 上海动力与储能电池系统工程技术研究中心
[5] 同济大学材料科学与工程学院
基金
国家重点研发计划;
关键词
锂离子电池; 仿真模型; 状态诊断;
D O I
暂无
中图分类号
TM912 [蓄电池];
学科分类号
080802 [电力系统及其自动化];
摘要
简述了锂离子电池等效电路模型和电化学模型的研究进展。由于具有耗时短、技术开发效率高等优点,仿真模型被广泛应用于锂离子电池衰减机制分析、状态诊断及寿命预测。锂离子电池仿真模型主要包括等效电路模型和电化学机理模型。等效电路模型主要应用于锂离子电池荷电状态诊断。电化学机理模型主要应用于锂离子电池衰减机制分析和健康状态诊断,并为寿命预测提供技术支持。等效电路模型的结构过于单一,在锂离子电池寿命后期适用性降低。电化学机理模型结构复杂,计算量大,在线性应用能力较差。总结了现阶段常用的锂离子电池等效电路模型和电化学模型的建模原理及模型结构,阐述了每种模型在电池研究中的具体应用,并分析了其各自的优势及局限性。通过以上分析,并结合最新的建模理论,对建立具有高精度、高适用性锂离子电池仿真模型的研究方向进行了展望。
引用
收藏
页码:58 / 64
页数:7
相关论文
共 19 条
[1]
A single particle model with chemical/mechanical degradation physics for lithium ion battery State of Health (SOH) estimation.[J].J. Li;K. Adewuyi;N. Lotfi;R.G. Landers;J. Park.Applied Energy.2018,
[2]
Design and use of multisine signals for Li-ion battery equivalent circuit modelling. Part 2: Model estimation.[J].W.D. Widanage;A. Barai;G.H. Chouchelamane;K. Uddin;A. McGordon;J. Marco;P. Jennings.Journal of Power Sources.2016,
[3]
Design and use of multisine signals for Li-ion battery equivalent circuit modelling. Part 1: Signal design.[J].W.D. Widanage;A. Barai;G.H. Chouchelamane;K. Uddin;A. McGordon;J. Marco;P. Jennings.Journal of Power Sources.2016,
[4]
A method for state of energy estimation of lithium-ion batteries based on neural network model.[J].Guangzhong Dong;Xu Zhang;Chenbin Zhang;Zonghai Chen.Energy.2015,
[5]
Implementation and robustness of an analytically based battery state of power.[J].Torsten Wik;Björn Fridholm;Hannes Kuusisto.Journal of Power Sources.2015,
[6]
A new extension of physics-based single particle model for higher charge–discharge rates.[J].Weilin Luo;Chao Lyu;Lixin Wang;Liqiang Zhang.Journal of Power Sources.2013,
[7]
State-of-charge estimation for lithium-ion batteries under various operating conditions using an equivalent circuit model.[J].Sungwoo Cho;Hyeonseok Jeong;Chonghun Han;Shanshan Jin;Jae Hwan Lim;Jeonkeun Oh.Computers and Chemical Engineering.2012,
[8]
Simplification and order reduction of lithium-ion battery model based on porous-electrode theory.[J].Thanh-Son Dao;Chandrika P. Vyasarayani;John McPhee.Journal of Power Sources.2011,
[9]
Comparison of discretization methods applied to the single-particle model of lithium-ion batteries [J].
Romero-Becerril, Aldo ;
Alvarez-Icaza, Luis .
JOURNAL OF POWER SOURCES, 2011, 196 (23) :10267-10279
[10]
A simplified equivalent circuit model for simulation of Pb–acid batteries at load for energy storage application.[J].Wenhua H. Zhu;Ying Zhu;Bruce J. Tatarchuk.Energy Conversion and Management.2011, 8