考虑应力的电化学模型获取方法、装置、终端和存储介质制造方法及图纸

本公开涉及电池储能系统建模技术领域，尤其涉及一种考虑应力的电化学模型获取方法、装置、终端和存储介质。其中，该考虑应力的电化学模型获取方法，包括：获取目标电池对应的初始电化学模型；确定初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型；将应力模型和过电势模型与初始电化学模型进行耦合，得到目标电化学模型。采用本公开可以提高电化学模型获取的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
考虑应力的电化学模型获取方法、装置、终端和存储介质


[0001]本公开涉及计算机
，尤其涉及一种考虑应力的电化学模型获取方法、装置、终端和存储介质。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，储能技术的广泛应用，丰富了人们的生产生活。主要的储能方式可划分为机械储能、电化学储能、电磁储能等。其中，电池类的储能技术较为成熟，电化学储能目前发展事态良好，电池由于具有能量密度高、循环寿命长、自放电低等优点，被广泛应用于电化学储能系统中，为了准确的描述电池的特性，设计可靠的电池状态估计算法，精确的建模必不可少。因此，如何提高电池对应的电化学模型获取的准确性成为人们关注的重点。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种考虑应力的电化学模型获取方法、装置、终端和存储介质，主要目的在于提高电化学模型获取的准确性。
[0004]根据本公开的一方面，提供了一种考虑应力的电化学模型获取方法，包括：
[0005]获取目标电池对应的初始电化学模型；
[0006]确定所述初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型；
[0007]将所述应力模型和所述过电势模型与所述初始电化学模型进行耦合，得到目标电化学模型。
[0008]可选的，所述获取目标电池对应的初始电化学模型，包括：
[0009]构建初始电化学模型控制方程，其中，所述初始电化学模型控制方程包括锂固相扩散方程、固体电极电势变化方程、电解液物质守恒方程、电解液电荷守恒方程、通过固体电解质界面的锂通量方程、过电位方程、电池电压方程；
[0010]对所述初始电化学模型控制方程进行联立，得到终端电压方程；
[0011]根据所述终端电压方程，确定所述目标电池对应的初始电化学模型。
[0012]可选的，所述确定所述初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型，包括：
[0013]对所述目标电池的应力进行分析，得到应力应变关系方程、固体活性物质的静力力学平衡方程以及粒子表面净水应力方程；
[0014]根据所述应力应变关系方程、所述固体活性物质的静力力学平衡方程以及所述粒子表面净水应力方程，确定所述应力模型以及所述过电势模型。
[0015]可选的，所述将所述应力模型和所述过电势模型与所述初始电化学模型进行耦合，得到目标电化学模型，包括：
[0016]将所述初始电化学模型传递函数化，得到传递函数化电化学模型；
[0017]将所述应力模型和所述过电势模型与所述传递函数化电化学模型进行耦合，得到所述目标电化学模型。
[0018]可选的，所述将所述初始电化学模型传递函数化，得到传递函数化电化学模型，包括：
[0019]将所述初始电化学模型传递函数化，得到固体表面浓度与锂通量密度之间的传递函数、电解液电势传递函数；
[0020]根据所述固体表面浓度与锂通量密度之间的传递函数，确定负电极传递函数以及锂浓度传递函数；
[0021]根据所述负电极传递函数、所述锂浓度传递函数和所述电解液电势传递函数，确定所述传递函数化电化学模型。
[0022]可选的，在所述将所述应力模型和所述过电势模型与所述传递函数化电化学模型进行耦合，得到所述目标电化学模型之后，还包括：
[0023]对所述目标电化学模型进行参数辨识，得到参数辨识后的目标电化学模型。
[0024]可选的，所述对所述目标电化学模型进行参数辨识，得到参数辨识后的目标电化学模型，包括：
[0025]获取任一时刻所述目标电池对应的第一终端电压以及所述目标电化学模型对应的第二终端电压；
[0026]若所述第一终端电压和所述的第二终端电压满足参数辨识条件，则确定所述目标电化学模型为所述参数辨识后的目标电化学模型；
[0027]若所述第一终端电压和所述的第二终端电压不满足参数辨识条件，则调整所述目标电化学模型对应的模型参数，直至所述第一终端电压和所述的第二终端电压满足参数辨识条件。
[0028]根据本公开的另一方面，提供了一种考虑应力的电化学模型获取装置，包括：
[0029]模型获取单元，用于获取目标电池对应的初始电化学模型；
[0030]模型确定单元，用于确定所述初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型；
[0031]模型耦合单元，用于将所述应力模型和所述过电势模型与所述初始电化学模型进行耦合，得到目标电化学模型。
[0032]可选的，所述模型获取单元用于获取目标电池对应的初始电化学模型时，具体用于：
[0033]构建初始电化学模型控制方程，其中，所述初始电化学模型控制方程包括锂固相扩散方程、固体电极电势变化方程、电解液物质守恒方程、电解液电荷守恒方程、通过固体电解质界面的锂通量方程、过电位方程、电池电压方程；
[0034]对所述初始电化学模型控制方程进行联立，得到终端电压方程；
[0035]根据所述终端电压方程，确定所述目标电池对应的初始电化学模型。
[0036]可选的，所述模型确定单元用于确定所述初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型时，具体用于：
[0037]对所述目标电池的应力进行分析，得到应力应变关系方程、固体活性物质的静力力学平衡方程以及粒子表面净水应力方程；
[0038]根据所述应力应变关系方程、所述固体活性物质的静力力学平衡方程以及所述粒子表面净水应力方程，确定所述应力模型以及所述过电势模型。
[0039]可选的，所述模型耦合单元用于将所述应力模型和所述过电势模型与所述初始电
化学模型进行耦合，得到目标电化学模型时，具体用于：
[0040]将所述初始电化学模型传递函数化，得到传递函数化电化学模型；
[0041]将所述应力模型和所述过电势模型与所述传递函数化电化学模型进行耦合，得到所述目标电化学模型。
[0042]可选的，所述模型耦合单元用于将所述初始电化学模型传递函数化，得到传递函数化电化学模型时，具体用于：
[0043]将所述初始电化学模型传递函数化，得到固体表面浓度与锂通量密度之间的传递函数、电解液电势传递函数；
[0044]根据所述固体表面浓度与锂通量密度之间的传递函数，确定负电极传递函数以及锂浓度传递函数；
[0045]根据所述负电极传递函数、所述锂浓度传递函数和所述电解液电势传递函数，确定所述传递函数化电化学模型。
[0046]可选的，所述装置还包括模型辨识单元，用于在所述将所述应力模型和所述过电势模型与所述传递函数化电化学模型进行耦合，得到所述目标电化学模型之后：
[0047]所述模型辨识单元，用于对所述目标电化学模型进行参数辨识，得到参数辨识后的目标电化学模型。
[0048]可选的，所述模型辨识单元用于对所述目标电化学模型进行参数辨识，得到参数辨识后的目标电化学模型时，具体用于：
[0049]获取任一时刻所述目标电池对应的第一终端电压以及所述目标电化学模型对应的第二终端电压；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑应力的电化学模型获取方法，其特征在于，包括：获取目标电池对应的初始电化学模型；确定所述初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型；将所述应力模型和所述过电势模型与所述初始电化学模型进行耦合，得到目标电化学模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标电池对应的初始电化学模型，包括：构建初始电化学模型控制方程，其中，所述初始电化学模型控制方程包括锂固相扩散方程、固体电极电势变化方程、电解液物质守恒方程、电解液电荷守恒方程、通过固体电解质界面的锂通量方程、过电位方程、电池电压方程；对所述初始电化学模型控制方程进行联立，得到终端电压方程；根据所述终端电压方程，确定所述目标电池对应的初始电化学模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述初始电化学模型对应的应力模型以及过电势模型，包括：对所述目标电池的应力进行分析，得到应力应变关系方程、固体活性物质的静力力学平衡方程以及粒子表面净水应力方程；根据所述应力应变关系方程、所述固体活性物质的静力力学平衡方程以及所述粒子表面净水应力方程，确定所述应力模型以及所述过电势模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述应力模型和所述过电势模型与所述初始电化学模型进行耦合，得到目标电化学模型，包括：将所述初始电化学模型传递函数化，得到传递函数化电化学模型；将所述应力模型和所述过电势模型与所述传递函数化电化学模型进行耦合，得到所述目标电化学模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述初始电化学模型传递函数化，得到传递函数化电化学模型，包括：将所述初始电化学模型传递函数化，得到固体表面浓度与锂通量密度之间的传递函数、电解液电势传递函数；根据所述固体表面浓度与锂通量密度之间的传递函数，确定负电极传递函数以及锂浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承皓，朱勇，张斌，刘明义，王建星，郝晓伟，张竹砚，刘大为，裴杰，徐若晨，曹曦，曹传钊，李昊，孙周婷，雷浩东，毛巍，宋立涛，王宁，
申请(专利权)人：华能新能源股份有限公司山西分公司，
类型：发明
国别省市：