电动汽车用动力电池模型的研究综述_欧阳剑
电动汽车动力电池的发展综述
电动汽车动力电池的发展综述专业：自动化摘要：在全球性资源紧缺与环境恶化的背景下，电动汽车由于其能源清洁、无污染排放等优势从概念走向产业蓬勃发展起来，作为电动汽车核心环节的动力电池也迎来了较好的发展机遇。
随着低成本、高能量密度、高功率密度的动力电池和低成本、质量轻、体积小的燃料电池商品化的实现，电动汽车必将成为21世纪的主流交通工具，但电动汽车动力电池目前还存在价格较高、续驶里程较短、动力性能较差等问题，而这些问题都是和电源技术密切相关的，电动汽车实用化的难点仍然在于电源技术，特别是电池（化学电源）技术。
因此，动力电池的发展是机遇与挑战并存，但发展前景还是可观的。
关键词：动力电池，新能源，环保，高效，需求，完善，感想正文：一、动力电池基本介绍动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。
其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。
其结构包括电池盖、正极（活性物质为氧化钴锂）、隔膜（一种特殊的复合膜）、负极（活性物质为碳）、有机电解液和电池壳。
它的特点有高能量和高功率；高能量密度；高倍率部分荷电状态下循环使用；工作温度范围宽（一30 一65℃）；使用寿命长，要求5—10年，安全可靠等。
目前大量使用前习惯于将用于电动汽车的电池称为“动力电池”，因为电池厂家生产的同一类型的电池也不仅仅用于电动汽车，其他如电动自行车、备用电源、储能电站等均在采用这样的电池，也把其称为动力电池。
在GB/T 19596-2004①中动力蓄电池的定义为：为电动汽车动力系提供能量的蓄电池。
GB/T 18384.1-2001②中的定义为：能够给动力电路提供能量的所有电气相连的蓄电池包的总称。
动力电池的分类很多，包括铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、铁镍蓄电池钠氯化镍蓄电池、银锌蓄电池、钠硫蓄电池、锂蓄电池、空气蓄电池（锌空气蓄电池、铝空气电池）、燃料蓄电池、太阳能蓄电池、超容量电容器、钠硫电池。
新能源汽车论文新能源汽车动力电池简介及发展趋势(一)
新能源汽车论文新能源汽车动力电池简介及发展趋势(一)新能源汽车动力电池是指供给电动汽车驱动的核心部件，是电动汽车性能的关键所在。
本文将从以下几个方面介绍新能源汽车动力电池的背景、性能、发展趋势等方面。
一、背景介绍新能源汽车动力电池由于其能够降低汽车尾气排放及油耗，以及为环境保护作出的贡献，越来越受到各国政府和消费者的青睐，市场需求日益增加。
因此，在新能源汽车的发展过程中，动力电池的技术研发和产业化已成为了新能源汽车发展的重要一环。
二、性能介绍新能源汽车动力电池的性能通常包括能量密度、功率密度、循环寿命、安全性、成本等方面。
其中，能量密度和功率密度是衡量电池性能的两个重要指标，能量密度指单位体积或质量的电池储存能量的大小，功率密度则表示电池的输出功率，两者关系紧密，高能量密度和功率密度是电动汽车具备高速行驶、快速加速和远程驾驶等方面的基本保障；循环寿命指电池的使用寿命，也是衡量其经济性和环境性能的关键所在；安全性在电动汽车中非常重要，因此，在电池的设计、生产和使用过程中必须考虑切实保障其安全使用；成本则是考虑在市场竞争中保持价格竞争力的重要关键。
三、发展趋势目前，新能源汽车动力电池技术的发展正逐渐趋于成熟，同时，由于国家政策的支持和市场需求的推动，电动汽车已经进入了高速发展的阶段，未来还将继续迈向更具规模和市场化的发展。
在这种背景下，新能源汽车动力电池的发展趋势主要集中在以下几个方面：一是提高电池的能量密度和功率密度，并提高电池安全性和可靠性，使其更加符合市场需求；二是降低电池的成本，尽快实现规模化生产和市场竞争；三是增强电池的可循环性和使用寿命，以更好地满足消费者需求；四是运用先进技术提高电池的性能，如材料和加工技术的创新，以及人工智能和物联网技术的应用等，提高电池性能、增强应用场景和提高充电效率等。
总之，新能源汽车动力电池作为电动汽车性能的最重要组成部分之一，其优秀性能将对电动汽车的推广和应用起到积极的推动作用。
电动汽车电池管理系统研究现状与分析
电动汽车电池管理系统研究现状与分析一、本文概述随着全球对可再生能源和环保技术的需求日益增长，电动汽车（EV）已成为现代交通工具的重要发展方向。
电动汽车的核心部件之一是电池，其性能直接影响车辆的性能、续航里程和安全性。
电动汽车电池管理系统（Battery Management System, BMS）的研究和发展对于提升电动汽车的竞争力具有重要意义。
本文旨在全面概述电动汽车电池管理系统的研究现状，分析其主要技术挑战和未来发展趋势。
我们将介绍电动汽车电池管理系统的基本结构和功能，包括电池状态监测、电池均衡、热管理、能量管理等方面。
我们将重点分析当前电池管理系统的主要研究热点，如电池健康状态评估、电池安全预警和故障处理、电池能量优化管理等。
我们还将讨论电池管理系统在实际应用中面临的挑战，如电池老化、成本、可靠性等问题。
我们将展望电动汽车电池管理系统的未来发展趋势，包括新型电池技术的应用、智能化和网联化的发展、以及电池管理系统的标准化和模块化等。
通过本文的研究和分析，我们希望能够为电动汽车电池管理系统的进一步发展提供有益的参考和启示。
二、电动汽车电池管理系统的基本原理电动汽车电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是电动汽车中的关键组成部分，其基本原理涵盖了多个方面，包括电池状态的监测、电池能量的管理、电池安全性的保护以及电池寿命的延长等。
电池状态的监测是BMS的基础功能。
这包括电池电压、电流、温度、内阻等关键参数的实时监测。
通过这些参数，BMS可以精确计算电池的荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）以及功能状态（SOP），为电动汽车提供准确的电池信息，确保车辆在各种工况下的稳定运行。
电池能量的管理涉及到电池充放电策略的制定。
BMS会根据车辆需求、电池状态以及外部环境等因素，智能地调整电池的充放电功率，实现能量的高效利用。
例如，在车辆高速行驶时，BMS会提高电池的放电功率以满足动力需求；在车辆低速行驶或停车时，则会适当降低放电功率，以减少能量消耗。
动力电池的容量衰减机制与预测模型
动力电池的容量衰减机制与预测模型近年来，随着电动汽车的快速发展，动力电池的性能与寿命问题备受关注。
其中，容量衰减是影响动力电池性能的关键因素之一。
本文将探讨动力电池的容量衰减机制，并提出一种预测模型，以帮助提高电动汽车的续航里程和性能。
一、动力电池的容量衰减机制动力电池的容量衰减是指其储存和释放电能的能力随着时间推移而逐渐降低的现象。
容量衰减机制受多种因素的影响，包括化学反应、温度、电流充放电速率以及电池本身的结构等。
1. 化学反应动力电池中的电化学反应是导致容量衰减的主要原因之一。
在充放电过程中，电极材料中的活性物质与电解液发生化学反应，导致电极表面出现固态产物或者电极材料的溶解，从而降低电池容量。
2. 温度温度对动力电池的容量衰减具有显著影响。
在高温环境下，电池内部反应速度加快，电极的活性物质更容易溶解，因此容量衰减更加显著。
此外，温度变化也会导致电池中的应力变化，进一步影响电池的容量。
3. 充放电速率电池的充放电速率也会影响容量衰减。
当电池在高功率条件下充放电时，电极表面的化学反应速率更快，导致容量衰减更加明显。
因此，在设计电动汽车的充电系统时，应考虑控制充电速率，以减缓容量衰减的速度。
4. 电池结构电池的结构也对容量衰减有一定影响。
不同的电池结构、电极材料和电解液都会影响电池的容量衰减速度。
因此，在电池设计和制造过程中，应选择合适的材料和结构，以降低容量衰减的风险。
二、动力电池容量衰减的预测模型为了提前了解动力电池容量衰减的情况，预测模型的建立变得尤为重要。
通过建立预测模型，可以根据电池的使用情况和环境条件，预测电池在未来的性能变化。
1. 数据采集建立预测模型的首要任务是数据采集。
需要收集电池循环充放电过程中的电流-电压数据、温度数据以及容量衰减数据。
这些数据将用于模型的训练和验证。
2. 特征提取在数据采集后，需要对数据进行特征提取。
常用的特征包括电流、电压、温度和容量衰减率等。
通过提取这些特征，可以有效地描述电池的性能和状态。
深入研究电动汽车动力电池的充放电特性
深入研究电动汽车动力电池的充放电特性在当前汽车产业向着环保、高效方向迅猛发展的大背景下，电动汽车作为未来智能交通的主要发展方向之一，备受瞩目。
作为电动汽车的核心部件之一，动力电池的充放电特性一直备受关注和研究。
本文将深入探讨电动汽车动力电池的充放电特性，从基本概念到影响因素逐步展开，带您解锁动力电池的神秘面纱。
电动汽车动力电池的基本概念动力电池是电动汽车的能量来源，其性能直接影响着电动汽车的续航里程、充电速度和安全性能。
动力电池通常由大量的电池单体组成，通过串联和并联的方式构成电池组，为电动汽车提供驱动能量。
充电特性分析充电过程充电是动力电池吸收外部电能转化为化学能的过程。
在充电过程中，电池需要同时考虑充电速度和充电效率，避免过快充电导致电池损伤，同时保证充电效率高以提高充电速度。
放电过程放电是动力电池将储存的能量转化为电能输出的过程。
放电过程中，需要考虑电池的输出功率、安全性能以及循环寿命。
合理控制放电速度和放电深度，可以有效延长电池的使用寿命。
影响充放电特性的因素温度温度是影响电池充放电特性的重要因素之一。
高温会加速电池的老化速度，降低电池性能，而低温则会影响电池的放电性能，降低续航能力。
充电速度充电速度直接影响着电池的充电效率和安全性能。
过快的充电速度会导致电池内部产生热量过大，增加安全隐患，降低电池循环寿命。
循环次数动力电池的循环次数也是影响充放电特性的重要因素。
循环次数过多会导致电池容量下降，影响电池的续航里程和性能表现。
通过深入研究电动汽车动力电池的充放电特性，我们可以更好地理解电动汽车的工作原理和性能特点，为电动汽车的设计、使用和维护提供指导。
未来随着科技的不断发展，相信电动汽车动力电池的充放电特性将会不断得到优化和提升，推动电动汽车行业迈向更加绿色、智能的未来。
电动汽车动力电池的充放电特性对电动汽车的性能和使用寿命具有重要影响，科学合理地管理和维护电池，将有助于提升电动汽车的整体性能和可靠性。
《2024年纯电动汽车电池管理系统的研究》范文
《纯电动汽车电池管理系统的研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视，纯电动汽车（BEV）已成为汽车工业的重要发展方向。
电池管理系统（BMS）作为纯电动汽车的核心组成部分，其性能的优劣直接关系到电动汽车的续航里程、安全性能以及使用寿命。
因此，对纯电动汽车电池管理系统的研究具有重要的理论和实践意义。
二、纯电动汽车电池管理系统概述纯电动汽车电池管理系统是一个复杂的电子系统，主要用于监控和控制电动汽车的电池组。
它负责实时监控电池的状态，包括电池的电压、电流、温度等关键参数，以确保电池安全、有效地运行。
同时，BMS还负责管理电池的充电和放电过程，优化电池的使用效率，延长电池的使用寿命。
三、纯电动汽车电池管理系统的研究现状目前，国内外学者对纯电动汽车电池管理系统进行了广泛的研究。
研究重点主要集中在以下几个方面：一是电池状态的实时监测和估计，二是电池管理策略的研究和优化，三是电池系统的安全保护。
通过这些研究，我们已经在提高电池的使用效率、延长电池寿命以及保障电池安全等方面取得了显著的成果。
四、纯电动汽车电池管理系统的关键技术（一）电池状态的实时监测和估计电池状态的实时监测和估计是电池管理系统的核心功能之一。
通过使用先进的传感器技术和算法，我们可以实时获取电池的电压、电流、温度等关键参数，并对这些参数进行估计和分析，以获取电池的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）。
这有助于我们更好地管理和使用电池。
（二）电池管理策略的研究和优化电池管理策略是影响电池性能和使用寿命的重要因素。
研究和优化电池管理策略，可以提高电池的使用效率，延长电池的寿命。
这包括充电策略、放电策略、均衡策略等。
例如，我们可以根据驾驶者的驾驶习惯和路况信息，制定出更加智能化的充电和放电策略。
（三）电池系统的安全保护电池系统的安全保护是电池管理系统的重要组成部分。
在电动汽车使用过程中，可能会发生过充、过放、短路等危险情况。
因此，我们需要设计出有效的安全保护措施，如过流保护、过压保护、温度保护等，以保障电池的安全运行。
电动汽车动力电池管理系统的设计与实现
电动汽车动力电池管理系统的设计与实现电动汽车已经成为未来交通发展的趋势之一，而动力电池则是电动汽车动力来源的重要组成部分。
在电动汽车领域，动力电池管理系统的设计和实现显得尤为重要。
本文将分别从动力电池管理系统的概述、设计原理、实现方法、应用前景等几个方面进行探讨。
一、动力电池管理系统的概述动力电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是指用于管理电池充放电、平衡、温度、状态等参数的一种电子控制系统。
BMS的主要功能是对电池进行有效的监测和管理，以防止电池的过充、过放和过温等情况的发生，同时保证其安全性和寿命。
目前，BMS已经应用于电动汽车、混合动力车等领域，成为电动汽车动力电池管理的关键技术之一。
其主要作用包括：实现对电池的安全保护，优化电池的充电和放电性能，提高电池的寿命和性能，提高车辆的能源利用效率等。
二、动力电池管理系统的设计原理BMS的设计原理包括电池参数采集、信息处理、控制循环等几个方面。
具体来说，BMS的设计原则可以简单归纳为以下几点：1、电池参数采集：BMS需要对电池的电压、电流、温度、内阻等参数进行监测和控制。
因此，设计者需要选用符合应用场合的传感器，并进行校准，从而保证参数采集的准确性和精度。
2、信息处理：BMS需要对采集到的电池参数进行处理和分析，以便决定保护措施和优化电池的使用效率。
这一过程通常采用微控制器或者数字信号处理器完成。
3、控制循环：如何对电池进行控制是BMS设计的重点之一。
根据电池的状态和参数，BMS可以采用不同的控制方式，包括电流控制、电压控制、功率控制等等。
三、动力电池管理系统的实现方法动力电池管理系统的实现方法可以采用硬件和软件结合的方式。
硬件部分主要包括传感器、存储器、控制器和驱动器等，而软件部分主要包括数据处理算法、状态估计算法、控制算法等。
以下是基于CAN总线的电池管理系统实现方式：1、CAN总线电池管理系统的硬件设计：采用Atmel公司的MCU作为控制器，BQ76PL536芯片实现采集电芯参数，ATA6662驱动芯片作为驱动器，CAN总线芯片进行数据通讯和分配和TMU等。
电动汽车用动力电池模型研究进展_袁翔
电动汽车用动力电池模型研究进展袁翔，张毅（长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙 ４１０００４）摘要：电动汽车用动力电池的动态性能在线监测是全球范围内的技术难题，如何建立准确的电池模型实现电池性能参数的在线监测成为电动汽车研究的核心。
文中介绍了电池模型建立的影响因素；综述了已开发的不同类型电池模型，结合衡量电池模型的主要因素，对不同模型的特点进行了分析与比较，并提出了电池模型的研究方向。
关键词：汽车；电动汽车；电池模型；影响因素；性能参数；电池行为中图分类号：Ｕ４６９．７２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－２６６８（２０１４）０２－０００１－０７ 近年来，动力电池的状态参数在运行工况下实时、动态的监测技术已逐渐引起重视。
由于动力电池在充、放电过程中其性能参数受到多种因素的影响而表现出高度的非线性，按传统的实验方法对电池的性能参数进行检测时必须进行大量的实验，考虑到实验环境的复杂性及安全性，建立电池模型来检测电池性能参数的方法应运而生。
该文从模型的影响因素出发，综述现有电池模型，并从模型的应用层面对不同类型电池模型进行分析与比较。
１ 电池行为的影响因素电池在结构上看似简单，然而电池在运行工况下是非常复杂的电化学系统。
电池模型给设计者提供一个测量该系统电化学行为的有效工具。
通过一个准确的电池模型来研究电池在充、放电状态下的行为及性能参数不仅可减少实验测量时间、降低实验成本，也可提高实验的安全性。
电池在充、放电状态下其性能参数表现出高度的非线性，建立完整而精确的电池模型必须考虑电池行为的影响因素。
在充电状态下，电池的充电方式和充电电流的频率对电池的充电性能有重要影响，充电期间的电池温升将影响电池内部活性物质的稳定性，从而影响电池的ＳＯＨ（电池的健康状态）。
在放电状态下，电池行为容易受到放电倍率、温度、自放电、容量衰退、ＳＯＣ（电池剩余容量状态）和ＳＯＨ等因素的影响。
此外，电动汽车用动力电池的工况比较复杂，表现为温度变化范围广、充放电电流变化剧烈及ＳＯＣ值上下波动，因而常规的时不变电池模型不能很好地反映电池内部的动态特性，适应性不理想。
《纯电动汽车电池均衡管理系统设计与研究》范文
《纯电动汽车电池均衡管理系统设计与研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，电动汽车成为了汽车产业的主要发展趋势，其中纯电动汽车因其在节能、环保、续航能力等方面的显著优势备受瞩目。
而纯电动汽车的电池管理是其关键技术之一，特别是在电池均衡管理上。
本篇论文主要研究纯电动汽车电池均衡管理系统的设计与实现，以提高电池的利用率和延长其使用寿命。
二、纯电动汽车电池概述纯电动汽车主要依赖其电池系统提供动力，因此电池的性能直接影响到整车的性能。
电池系统由多个单体电池组成，每个单体电池的电压、容量和内阻等参数都可能存在差异，这会导致在使用过程中出现电池组内各单体电池的不均衡现象。
这种不均衡现象会影响电池的寿命和安全性，因此需要设计一种有效的电池均衡管理系统。
三、电池均衡管理系统设计纯电动汽车电池均衡管理系统主要目标是实现对电池组内各单体电池的实时监控和管理，防止因电池不均衡而导致的过充、过放和热失控等问题。
本节将详细介绍电池均衡管理系统的设计思路。
3.1 系统架构设计电池均衡管理系统主要由数据采集层、控制执行层和信息管理平台层三部分组成。
其中，数据采集层负责实时采集单体电池的电压、电流、温度等关键参数；控制执行层则根据采集的数据，对电池进行充电、放电和均衡等操作；信息管理平台层则负责数据的存储、分析和展示。
3.2 均衡策略设计均衡策略是电池均衡管理系统的核心，它决定了如何对电池组进行均衡充电和放电。
本系统采用分级均衡策略，即根据单体电池的电压差异，将其分为不同的等级，然后根据不同等级的电池进行不同的均衡操作。
此外，还采用了智能均衡策略，通过引入人工智能算法，实现对电池组内各单体电池的智能管理和均衡。
四、系统实现与测试4.1 硬件实现硬件部分主要包括数据采集模块、控制执行模块和信息管理平台等。
数据采集模块采用高精度传感器实现对单体电池关键参数的实时采集；控制执行模块则采用高性能的微控制器实现对电池的充电、放电和均衡等操作；信息管理平台则采用云计算技术实现对数据的存储、分析和展示。
车用锂离子动力电池热失控诱发与扩展机理、建模与防控
车用锂离子动力电池热失控诱发与扩展机理、建模与防控一、本文概述1、车用锂离子动力电池的重要性和应用背景随着全球对环保和可持续发展的日益关注，新能源汽车，特别是电动汽车（EV）在全球范围内得到了广泛的推广和应用。
作为电动汽车的核心组件，车用锂离子动力电池的性能和安全性直接影响着整车的运行效率和乘客的安全。
因此，深入研究和理解车用锂离子动力电池的热失控诱发与扩展机理、建模与防控技术，对于推动电动汽车行业的健康发展，提高电池系统的安全性和可靠性，具有重大的现实意义和理论价值。
车用锂离子动力电池以其高能量密度、长寿命、无记忆效应等优点，成为新能源汽车领域的主流选择。
然而，随着电池技术的不断进步和应用范围的扩大，电池安全问题也逐渐凸显出来。
特别是在高温、过充、短路等极端条件下，电池内部的热失控反应可能会迅速扩展，导致电池起火甚至爆炸，严重威胁到乘客的生命安全。
因此，对车用锂离子动力电池的热失控诱发与扩展机理进行深入研究，有助于我们更好地理解电池安全问题的本质，为电池设计、制造和使用提供科学的理论依据。
通过建立精确的电池热失控模型，我们可以对电池的安全性进行定量评估，为电池管理系统的设计和优化提供重要的参考。
研发有效的电池热失控防控技术，也是提高电池安全性和推动电动汽车行业可持续发展的重要途径。
车用锂离子动力电池的重要性和应用背景使得对其热失控诱发与扩展机理、建模与防控技术的研究成为了当前新能源汽车领域的热点和难点问题。
只有不断深入研究和探索，才能为电动汽车行业的健康发展提供坚实的技术支撑。
2、热失控问题的严重性和研究意义随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，新能源汽车以其环保、节能的优势，逐渐成为汽车市场的新宠。
其中，锂离子动力电池作为新能源汽车的核心部件，其性能与安全性直接关系到车辆的运行效率和乘客的生命安全。
然而，锂离子动力电池在充放电过程中，由于内部化学反应的复杂性以及外部环境因素的影响，存在着热失控的风险。
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碳素材料、锂离子
比能量高，循环寿命长；不具备抗过充
手机等便携式产品，电动车、无
是
3 000 次以上 电能力，低温性能差。
人机和储能设备。
核电池
放射性同位素
体积小、重量轻、寿命长，可在极限环
否
1次
境中工作；有放射性污染。
航天器的电源、心脏起搏器电源。
2
欧阳剑 等：电动汽车用动力电池模型的研究综述
电力电网
试验研究也较方便。但是其精度相对于电化学模
型和数学模型有较大的差距[6]。
2.6 性能模型
性能模型主要用于描述动力电池的外特性。
图 2 电化学模型示意图
与前述的模型相比，其通用性较强，简单且结构
2.3 热模型 在电池充放电的过程中，其内部机理的本质
是电子的运动，电子的定向运动产生电流释放能 量，必然会导致温度发生变化。温度是影响电池性 能的一个重要指标，因此，研究者们热衷于结合传 热学的原理，来构建电池的热模型，用于估算电池
* 广东省战略新兴产业核心技术攻关项目 （编号：2012A010702004）
收稿日期：2015－08－06
1
电力电网
机电工程技术 2015 年第 44 卷第 12 期
图 1 电池应用领域
1 电池的种类及特点
目前电池的种类繁多，按工作性质和贮存方 式可划分为：一次电池，即不可充电电池，如锌 锰电池、核电池；二次电池，即可充电电池，如 镍氢电池、锂离电池等等。现列举目前常用的电 池种类及其特点如表 1 所示。
其 中 ， ψreg 代 表 温 度 为 298.15 K 时 ψ 的 取
值，
Eψ act
代表活化能， Tref
代表参考温度。
2.5 电气模型
电气模型使用电压、电流源、阻容网络等元
器件组成电路，用于描述电池的外特性。该模型
简单、直观，对于研究电池的外特性非常适合，
由于采取的都是常规的电气元件，因此进行仿真
用的热模型之一由美国加州大学伯克利分校的 D. Bemardi 在 1985 年提出 ， [1,5] 如式 （1） 所示电池的 生热速率模型，该公式利用能量守恒的基本原理，
分为以下四种实用性较强的模型：特定因素模型、 部分放电模型、神经网络模型、等效电路模型。 3.1 特定因素模型
通过研究电化学反应时的熵变以及焦耳热得出：
能、化学能和热能进行推导。在构建耦合模型时，
Edi = Pdi Tdi
（4）
如式 （2） 所示的 Arrhenius 公式，用于描述电化学
则式 （3） 可改写为：
模型参数因电池所处温度场不同而发生的变化[5]：
ψ = ψref
exp [
Eψ act R
æ ç è
1 Tref
-
1 T
ö÷] ø
（2）
ΔSOC =
池模型，并归纳分类为电化学模型、数学模型、热模型和性能模型等六种动力电池模型。与此同时，综述了各种电池模型的特
点，并着重分析对比了电池性能模型中的简化电化学模型、部分放电模型、特点因素模型和等效电路模型等几种。最后总结了
当前电池剩余电量模型研究过程的关键技术，同时为未来电池模型研究提供必要的指导和参考。
数学模型是利用经验公式和数学理论方法来 优化分析整个电池[4]。目前，通常借助于数学软件 来构建数学模型，可以简化在系统设计过程中的 工作量。该模型常用于描述电池系统可用容量、 充放电效率等特性。但是，与电化学模型类似 的，也存在系统模型过于复杂而需要进行简化处 理，结果往往导致误差增大，由于简化过程中的 人为范围限定和参数取舍，模型仅能用于描述电 池的某特定方面。
特定因素模型主要应用于研究某一个或几个
q=
I V
(Eoc - U - T
dEoc 电池体积； Eoc
特定因素在工作过程中对电池状态的影响情况， 常见的影响电池状态的因素有电池的剩余电量、 使用环境温度、容量衰减程度、电池的循环寿命
代表电池开路电压；U 代表电池的工作电压；T 代
3.2 部分放电模型
池的生热、传热过程，但同时，对于单一方面存
部分放电模型是通过计算电池剩余电量的变化
在一定的局限性。
量[7-8]实现的。具体计算公式如式 （3） - （5） 所示：
2.4 耦合模型 通常电化学反应伴随着热量的产生，对于电
池内部反应而言更是联系紧密，为研究这两个因素
ΔSOC =
Pdi Edi
（Technology Institute of Mechanical and Automobile，South China University，Guangzhou510641，China）
Abstract: This paper analyzes the types and characteristics of battery，enumerates the current hot battery model，and summed up in the electrochemical model，mathematical model and thermal model，the coupling model，the electrical model and the performance model of six kinds of model. At the same time，analyzes the advantages and disadvantages of all kinds of battery model，and through to subdivide the battery performance model to simplify the electrochemical model，neural network model，the partial discharge model，characteristic factor analysis model and equivalent circuit model. Finally sums up the current battery remaining power model the key technology of the research process，at the same time the battery model for the future research direction. Key words: power battery；battery model；electric vehicle
机电工程技术 2015 年第 44 卷第 12 期
电力电网
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2015. 12. 001
电动汽车用动力电池模型的研究综述*
欧阳剑，李 迪，柳俊城
（华南理工大学 机械与汽车学院， 广东广州 510641）
摘要：为研究电池的特点和模型，分析目前电池的种类，应用领域及特点等参数，列举近年来研究人员重点关注的几种动力电
Δt 3600
（3）
其 中 ， Pdi 为 电 池 放 电 功 率 密 度 （W/kg）；
在电池充放电过程中的关系，可以构建电化学热耦
Edi 为电池在功率密度为 Pdi 时所对应的能量密度
合模型。该模型的理论基础是电化学反应动力学与 （kJ/kg）；
电化学反应热力学，利用能量守恒定律，结合电
Edi 与 Pdi 之间有如下关系：
2 电池模型
由于目前市场上的电池种类繁多，性能不
一，需要不同的电池模型对其进行研究分析。目 前主要有六种模型来分析研究电池特性，可以归 纳为：电化学模型、数学模型、热模型、耦合模 型、电气模型和性能模型[1]。 2.1 电化学模型
电化学模型是采用偏微分方程[1-3]来描述电池 内部的电化学反应过程的一种方法，利用该方法 可以描述电池内部的超电势变化、电极特性、电 子在隔膜中的分布等特性。电化学模型，可以重 点用于研究电池内部反应机理及电化学反应过 程，尤其对于电池结构设计优化、电池设计参数 （材料、尺寸、结构等） 调整有着重要的意义。但 是该模型表达式相对较复杂，求解方程时计算量 大且参数难以确定，用于电池外特性的研究时极 为不便。图 2 为电化学模型示意图。 2.2 数学模型
性高、无污染和成本低等。 但目前电池存在比能量低、安全性差、寿命
短、成本高等问题。因此，针对电池不同的研究 侧重点，学者们提出了不同的电池模型，可针对 电池的不同方面进行分析，有描述影响电池使用 的指标的，有描述电池工作外特性的，也有利用 数学关系描述电池内部反应过程的，从而研究各 种设计方案对性能的影响，如充放电倍率大小、 使用环境及电池本身温度、循环次数对电池剩余 容量、使用寿命的影响。本文从当前电池需求出 发，对常用电池的常用参数进行比较，并综合分 析现有的电池模型和性能模型进行了分析总结， 可为今后电池模型研究提供一定的指导和参考。
关键词：动力电池；电池模型；电动汽车
中图分类号：U469.72 TM91
文献标识码：A
文章编号：1009－9492 ( 2015 ) 12－0001－04
The Overview of Research of Power Battery Model Use for Electric Vehicle
OUYANG Jian，LI Di，LIU Jun-cheng
（6）
-B Tp = exp{
A+
éëêêæè
B A
ö2 ø
-
2
4
(C
- ln A
Pdi
)ù2
úú û
}
（7）
其中，A、B 和 C 是由实际电池参数和特性所
确定的常数[7]。
3.3 神经网络模型
神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联
接的结构进行信息处理的数学模型，对于处理非