第３９卷第１期２０２３年３月沧州师范学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣａｎｇｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．３９，Ｎｏ．１Ｍａｒ．２０２３一种考虑温度的锂离子电池内阻建模方法刘伟，崔茂齐，马力，张尚玺，王旭东（沧州师范学院机械与电气工程系，河北沧州０６１００１）摘要：锂离子电池的内阻是电池管理系统所需的重要参数，可以评估电池特性．由于它是关于电池荷电状态（ＳＯＣ）、温度和电流的非线性函数，且难以精确建模，工程界一直在寻求一个便捷有效的模型．基于工程实验和数据处理方法，提出了一种考虑了ＳＯＣ、温度、电流影响的锂离子电池内阻建模方法．首先设计典型环境温度下的电池若干组恒流工况实验，并得到相应条件下的内阻值；然后基于等效电路模型和上述数据，经数据处理解耦各个变量的耦合关系，从而得到电池内阻关于ＳＯＣ、温度以及电流的一般性模型．分析和实验表明，该模型合理、简易、精度高．关键词：锂离子电池；模型；内阻；温度；ＳＯＣ中图分类号：ＴＭ９１１．３文献标识码：Ａ文章编号：２０９５－２９１０（２０２３）０１－００４０－０５锂离子电池因具有自放电率低、寿命长、功率密度大、容量密度大等优点，被广泛应用于新能源电动汽车等领域［１］．电池模型是电池管理系统对电池进行管理的有效依据，在荷电状态（ｓｔａｔｅｏｆｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）、温度、电流等多变量存在的情况下，模型参数如何被准确地预测出来，一直是电池建模研究的重点［２］．电池模型主要分为电化学模型和等效电路模型，其中等效电路模型因模型参数便于离线或在线辨识而被广泛用于电池管理系统［３］．电池等效电路模型包括直流内阻模型［４］、戴维南等效电路模型［５］、高阶ＲＣ网络模型［６］、ＰＮＧＶ模型［７］等，这些模型由电压源以及一些等效的元器件组成，其中各元器件分别代表一定的电池机理意义，并且各元器件的值是关于ＳＯＣ、温度、电流等变量的函数．开路电压（ｏｐｅｎｃｉｒｃｕｉｔｖｏｌｔａｇｅ，ＯＣＶ）和内阻Ｒ是评估电池性能的两个重要参数［８］．由电化学理论可知，ＯＣＶ是关于ＳＯＣ和温度的函数，内阻是ＳＯＣ、温度、电流的函数［９］．由于电池内部存在欧姆内阻及双电层过程、物质扩散过程、热传递过程、ＳＯＣ变化过程、可逆过程、老化过程等物理化学反应过程，如何根据电池的ＳＯＣ、温度、电流等外在条件建立准确计算模型参数值的电池模型，是电池管理系统领域的研究...
