分数阶理论提升锂离子电池动态模型精度：参数辨识与应用

本文主要探讨了基于分数阶理论的锂离子电池动态模型及其参数辨识方法。锂离子电池在电动汽车和混合动力汽车等领域扮演着关键角色，其数学模型对于精确估计电池荷电状态（State of Charge, SOC）、计算充放电功率至关重要。为了提升模型在动态充放电过程中的准确性，作者吴红杰、袁世斐和谢旺提出了一个新颖的电池模型。 该模型将电池电压分解为电动势项和动态分数阶项，电动势项负责描述电池在不同SOC和温度下的静态开路电压，反映了电池的基本静态特性；而动态分数阶项则关注电池在充放电过程中的动态行为，捕捉了电池的瞬时响应特性。这种区分有助于提高模型在实际应用中的预测能力。 论文的核心贡献是提供了锂离子电池分数阶模型的数学表达式，并详细介绍了如何通过实验手段进行模型参数的辨识和验证。研究者采用的方法包括脉冲充电实验、动态压力工况测试（DST）以及阻抗谱测试，这些实验证据有力地证明了新模型的优越性，即在混动汽车/电动车系统建模与仿真分析中表现出更高的精度。 此外，论文还强调了参数辨识的重要性，这是确保模型准确性的关键步骤。通过科学的辨识方法，可以得到反映电池实际性能的参数，从而更好地模拟电池的行为，为系统的优化控制提供依据。 本研究不仅拓展了电池模型的理论框架，也为实际应用中的电池管理系统(BMS)设计和电池性能评估提供了更精确的工具。未来的研究可能进一步探索分数阶理论在其他电池类型或复杂应用场景中的适用性，推动电动汽车技术的发展。