A transfer function type of simplified electrochemical model with modified boundary conditions and Padé approximation for Li-ion battery: Part 1. lithium concentration estimation

电池(电) 离散化 传递函数 电解质 锂离子电池 扩散 锂(药物) 应用数学 模拟 材料科学 计算机科学 化学 数学 功率(物理) 热力学 数学分析 工程类 电气工程 物理 电极 医学 内分泌学 物理化学
作者
Shifei Yuan,Lei Jiang,Chengliang Yin,Hongjie Wu,Xi Zhang
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:352: 245-257 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2017.03.060
摘要

To guarantee the safety, high efficiency and long lifetime for lithium-ion battery, an advanced battery management system requires a physics-meaningful yet computationally efficient battery model. The pseudo-two dimensional (P2D) electrochemical model can provide physical information about the lithium concentration and potential distributions across the cell dimension. However, the extensive computation burden caused by the temporal and spatial discretization limits its real-time application. In this research, we propose a new simplified electrochemical model (SEM) by modifying the boundary conditions for electrolyte diffusion equations, which significantly facilitates the analytical solving process. Then to obtain a reduced order transfer function, the Padé approximation method is adopted to simplify the derived transcendental impedance solution. The proposed model with the reduced order transfer function can be briefly computable and preserve physical meanings through the presence of parameters such as the solid/electrolyte diffusion coefficients (Ds&De) and particle radius. The simulation illustrates that the proposed simplified model maintains high accuracy for electrolyte phase concentration (Ce) predictions, saying 0.8% and 0.24% modeling error respectively, when compared to the rigorous model under 1C-rate pulse charge/discharge and urban dynamometer driving schedule (UDDS) profiles. Meanwhile, this simplified model yields significantly reduced computational burden, which benefits its real-time application.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Hello应助chenjie采纳,获得10
1秒前
huco完成签到,获得积分10
1秒前
4秒前
maguodrgon完成签到,获得积分10
6秒前
Lotus完成签到,获得积分10
9秒前
矢思然发布了新的文献求助10
11秒前
Yanzhi完成签到,获得积分10
12秒前
deniroming完成签到,获得积分10
13秒前
楚寅完成签到 ,获得积分10
14秒前
ioio完成签到 ,获得积分10
15秒前
无限晓蓝完成签到 ,获得积分10
15秒前
积极的尔白完成签到 ,获得积分10
16秒前
杨洋完成签到 ,获得积分10
18秒前
仕子佳人完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
科研通AI6应助dearwang采纳,获得10
23秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
23秒前
小唐尼发布了新的文献求助30
24秒前
沉静凡松完成签到 ,获得积分20
30秒前
小唐尼完成签到,获得积分10
30秒前
微笑芒果完成签到 ,获得积分0
33秒前
37秒前
拼搏的亦玉完成签到,获得积分10
37秒前
吃瓜米吃瓜米完成签到 ,获得积分10
42秒前
44秒前
感动清炎完成签到,获得积分10
46秒前
102发布了新的文献求助10
49秒前
dearwang完成签到,获得积分10
56秒前
隐形曼青应助ccmxigua采纳,获得10
57秒前
Roy完成签到,获得积分10
58秒前
was_3完成签到,获得积分0
59秒前
苹果丹烟完成签到 ,获得积分10
59秒前
尊敬的扬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路帅发布了新的文献求助10
1分钟前
有魅力的白玉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
11完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可爱的函函应助宋丹丹采纳,获得10
1分钟前
怡心亭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YSY完成签到 ,获得积分0
1分钟前
CodeCraft应助ccmxigua采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5315200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4457851
关于积分的说明 13868384
捐赠科研通 4347405
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2387759
邀请新用户注册赠送积分活动 1381862
关于科研通互助平台的介绍 1351115