[发明专利]KiBaM-分数阶等效电路综合特征电池模型及参数辨识方法

摘要

本发明公开了一种KiBaM‑分数阶等效电路综合特征电池模型及辨识方法，综合考虑了电池电化学特性和非线性电气特性，实现了KiBaM电化学模型与等效电路模型之间的有机融合、优势互补，能精确捕获动力电池之非线性容量特性和动态电气特性。其中，KiBaM电化学模型考虑了电池的恢复效应和比容量效应，很好地描述电池的非线性容量效应及运行时间的内部特性；分数阶变阶RC等效电路模型用于描述电池的极化效应和浓差效应，很好地描述电池的输出I‑V外部特性。本发明提供了一个精确且易实现的电池综合特征模型，实现了对动力电池内部特征和外部特性的综合精确模拟，具有较高的实用价值。

主权项

1.一种KiBaM‑分数阶等效电路综合特征电池模型，其特征是：包括表现电池非线性容量特性的KiBaM电化学模型和表现电池I‑V特性的分数阶等效电路模型两部分，其中：所述KiBaM电化学模型包括临时容量与可获得容量部分，所述的临时容量部分表示放电时可直接获得的电量，表示电池的荷电状态；所述的可获得容量部分表示不能直接获取的电量，两部分相连通，当电池放电时，负载电流从临时容量部分流出，同时获得容量部分的电量通过速率系数，利用临时容量与可获得容量部分的高度比、结合电池容量特性分数阶阶次的大小，表达电池的非线性容量效应和电池恢复效应；所述分数阶等效电路模型，包括SOC控制的受控电压源和两个相并联的分数阶浓差极化等效支路，SOC控制的受控电压源的正极端与两个相并联支路的一端相连，负极端与电池模型的负极端相连，所述两个相并联的支路的另一端与电池模型的正极端相连；所述的电池KiBaM模型和分数阶等效电路通过充放电电流及SOC控制的受控电压源建立联系；所述的受控电压源OCV随KiBaM模型的SOC变化而变化，通过电池KiBaM模型考虑电池的恢复效应和比容量效应，描述电池的非线性容量效应及运行时间的内部特性，分数阶变阶RC等效电路模型描述电池的极化效应和浓差效应，描述电池的输出I‑V外部特性。