二阶段放电下磷酸铁锂电池Peukert模型解析

本文主要探讨了基于二阶段放电容量试验的磷酸铁锂动力电池Peukert模型的改进与机理解析。传统Peukert方程(PE1)是电池放电性能的重要描述工具，它揭示了放电倍率与可用容量之间的关系，即可用容量与恒流放电下能释放的能量。然而，PE1模型存在局限性，无法准确区分电流倍率对电荷损耗和剩余容量的影响。 为了克服这一问题，作者提出采用两阶段恒流放电试验，首先进行第一阶段恒流放电，得到可用电量，然后进行第二阶段放电以测量剩余容量。通过这种方式，可以分别构建第一阶段放出电量（可用电量）的Peukert方程（PE1），第二阶段放出电量（剩余容量）的Peukert形式模型（PE2），以及两者之和（最大可用电量）的模型（PE3）。这些模型有助于深入理解电流倍率如何影响电荷效率和电池内部过程，如电解质浓度梯度和离子扩散。 研究发现，针对磷酸铁锂电池，其最大可用容量与放电倍率之间的关系在对数域表现出分叉和非线性特征，这表明电池的可用容量和内阻受到温度和电流显著影响，显示出良好的稳定性和较小的电量损失。与镍镉和铅酸电池相比，磷酸铁锂电池的Peukert系数范围更小（1.01~1.06），表明其对大电流的耐受性较强，适合用于需要精确电量估计的应用场景。 关键词：磷酸铁锂电池、Peukert模型、二阶段放电、安时积分法、放电倍率修正、剩余电量、荷电状态。该研究不仅提供了对磷酸铁锂电池性能的新认识，也为电池管理系统(BMS)设计和电池寿命预测提供了有价值的理论依据。通过实验数据的细致分析，文章深入剖析了Peukert模型在不同条件下的适用性，为电动汽车电池管理技术的发展提供了实证支持。