清华大学学报(自然科学版)

作者：刘骏, 郝玲, 陈磊, 闵勇, 徐飞

单位：清华大学 电机工程与应用电子技术系, 新型电力系统运行与控制全国重点实验室, 北京 100084

关键词：磷酸铁锂电池,等效电路模型,热-电-老化耦合模型

基金：国家重点研发计划(2021YFB2400100)

磷酸铁锂电池因其优异的电化学稳定性和长寿命等优点, 被广泛应用于储能系统, 但大容量储能电池内部存在电流不均匀性问题。当磷酸铁锂电池内部电流差异较大时, 电池端电压曲线形状会发生改变, 从而加速电池老化。为此, 建立准确的电池热-电-老化耦合模型有利于提高储能电池系统的长期运维性能和可靠性。该文通过改进磷酸铁锂电池等效电路模型, 模拟电池内部电流不均匀性导致的电池端电压曲线形状改变特性, 结合温度估计模型与老化模型建立了磷酸铁锂电池热-电-老化耦合模型。研究结果表明：该文所提耦合模型能够精准预测磷酸铁锂电池端电压、温度和老化状态, 除电流切换位置外, 其他区间电池端电压模拟精度绝对误差小于20.0mV, 温度估计绝对误差小于1.0℃, 电池容量衰减模拟均方根误差小于3.000Ah。该文研究结果可为储能电池系统的健康状态评估和安全管理提供参考。

来源：2026年第3期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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