3.5 等效建模與參數(shù)辨識

3.5.1 等效建模方法概述

自從鋰電池出現(xiàn)以來，不斷有新的電池模型被提出，用來直觀地表征電池的外部特性（電壓、電流、溫度等）與內(nèi)部狀態(tài)量（SOC、電阻、電動勢等）的關(guān)系，并建立數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式，從而能夠根據(jù)電池的外部特性間接地計算內(nèi)部狀態(tài)量。鋰電池等效建模是SOC估計的基礎(chǔ)，其精度會直接影響SOC估計的準(zhǔn)確性。目前，電池模型根據(jù)研究機(jī)理和對象的不同，可以劃分為不同類型，其中最常見的是電化學(xué)模型和等效電路模型。

（1）電化學(xué)模型 電化學(xué)模型的研究初衷是用于電池結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過電池外部的宏觀數(shù)據(jù)與內(nèi)部微觀的粒子活動分析，結(jié)合電池產(chǎn)生能量的基本機(jī)制，得到電池的內(nèi)部狀態(tài)，該模型主要體現(xiàn)的是電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)狀況。電化學(xué)模型可以在微觀的角度分析電池的內(nèi)部特性，但是為了表現(xiàn)電池的這些特性，電化學(xué)模型通常需要建立多組復(fù)雜、時變的偏微分方程，求解這些方程通常需要耗費(fèi)大量的時間。

（2）等效電路模型 等效電路模型是使用基本的電路元器件構(gòu)成特定的電路網(wǎng)絡(luò)來表征電路的工作特性，該模型可以建立起電池工作過程中所表現(xiàn)出的外部特性和電池自身的內(nèi)部狀態(tài)量之間的聯(lián)系。等效電路模型較為直觀、易于處理，運(yùn)算量適中，并且模型的參數(shù)易于識別，適合于對電路進(jìn)行仿真實驗。因此，等效電路模型在實際的工程應(yīng)用中較為廣泛。