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申请/专利权人：暨南大学;内蒙古科学技术研究院

摘要：本发明公开了一种表征动力电池循环老化衰退机理的方法，该方法包括以下步骤：孪生数据驱动的动力电池多尺度等效电路模型的构建；多因素耦合影响下动力电池循环老化衰退机理的表征；其中，动力电池循环衰退老化是在多特征工况循环以及多物理场参数耦合的共同作用下产生；形成电池电容多重衰退模型方程式，用以表征动力电池循环老化电容的衰退趋势，从而能够根据方程式所绘制的衰退曲线，来表征动力电池电容随服役周期的变化，通过曲线变化的拐点，作为不同生命周期的切换点，从而清晰的反映动力电池随服役周期变化的电容含量，方便对即将退役的动力电池进行精确的分析，从而选择不同的回收方式进行回收，降低成本和提高电池的利用率。

主权项：1.一种表征动力电池循环老化衰退机理的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：构建动力电池多尺度映像模型；S2：在动力电池多尺度映像模型基础上叠加数据驱动模型；S3：基于S2，构建孪生数据驱动的动力电池多尺度等效电路模型；S4：设置物理场影响因素与时效参数，测试多特征工况循环以及多物理场参数耦合下动力电池循环老化衰退机理的表征；其中，动力电池循环老化衰退是在多特征工况循环以及多物理场参数耦合的共同作用下产生；所述S1中，从动力电池颗粒、电极、单体尺度构建电化学-热-力耦合模型，从颗粒尺度上，结合锂浓度梯度产生的扩散-诱导应力，建立动力电池电化学-力模型；从电极尺度上，根据能量守恒方程，在P2D模型基础上建立电化学-热模型；从单体尺度上，结合电池工作过程中由于温度梯度造成的热应力及受热膨胀行为，构建动力电池热-力耦合模型；从动力电池模组和整包尺度，建立与实体电池真实形状对应的几何模型；所述S2中，数据驱动模型采用数据驱动方法，对实时监测的数据进行提取，再补充至多尺度映像模型中；所述S3中，多尺度等效电路模型构建，包括以下步骤：设立多尺度等效电路结构和等效状态空间方程；基于动力电池数字孪生多物理场耦合模型，对各尺度等效电路结构进行混合脉冲功率特性测试仿真，获得各尺度等效电路结构的开路电压、内阻、串并联关系特性参数；将电流数据加载到初步标定参数的动力电池多尺度等效电路模型中，记录模型输出的等效模拟电压序列；基于动力电池数字孪生多尺度映像模型，将电流数据作为输入，记录孪生仿真电压序列；将多尺度等效模拟电压序列与孪生仿真电压序列进行拟合误差对比，校核优化动力电池多尺度等效电路模型与动力电池物理实体的匹配度；所述S4中，动力电池循环老化衰退机理的表征，具体包括以下步骤：以动力电池多尺度等效电路为循环老化的仿真对象，将温度、锂离子库存的损失和电极活性材料的损失作为多物理场影响因素，与时效关联设为状态变量，针对动力电池系统服役时动态充放电、恒定充电和静置三种循环工况，分别选用恒流充电工况、恒流放电工况和方波脉冲放电工况三种仿真工况，应用控制变量法和正交实验法实施动力电池循环老化衰退数字孪生仿真；其中，多尺度等效电路的电容为仿真测控指标。

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