考虑综合影响的氢镍电池改进模型研究

胡 京，李培强，李欣然

(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)

考虑综合影响的氢镍电池改进模型研究

胡 京，李培强，李欣然

(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)

针对传统阻容等效电路模型不能直观反映电池内部的极化现象，提出一种带衰减因子的分段数学模型。在此基础上，进一步对温度、充放电速率、自放电、循环使用次数等影响因素进行研究，得到温度和充放电速率是影响氢镍电池性能的主要因素。通过对模型参数的修正，建立了考虑综合影响因素的氢镍电池等效电路模型。给出了电池参数的辨识方法，在Simulink中分别建立充电和放电模块。对比仿真与实测结果，该模型具有较高的精确度，并且适应性更广。

氢镍电池；阻容模型；影响因素

以风能、太阳能为代表的可再生能源，其发电出力具有很强的不稳定性[1]。储能系统在平滑分布式电源的输出和提高电网稳定性方面发挥着重要作用[2]。氢镍电池作为一种高能绿色充电电池，广泛应用于电动汽车领域，并作为储能装置接入微网。氢镍电池的工作性能很大程度受到环境温度、充放电速率、自放电、循环使用次数等因素的影响，所以既要建立精确的模型，又要考虑上述因素。

氢镍电池的等效电路主要有3种模型，分别是内阻模型、PNGV模型、二阶阻容模型。内阻模型将电池等效为理想电压源和内阻的串联，是最简单的等效电路模型，其结构过于简单且精度不高[3]。PNGV模型是在内阻模型的基础上增加了一个RC环节和一个电容，比起内阻模型精度要高很多，但只用一个RC环节来描述极化现象并不准确[4]。……