吕 超 ，葛腾飞 ，丛 巍 ，于洪海 ，赖庆智

（1.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150001；2.国网黑龙江省电力有限公司检修公司，哈尔滨150090）

铅酸电池广泛应用于汽车、通讯、电力、铁路等领域，是目前应用最为广泛的化学电源，其中阀控式密封铅酸 VRLA（valve-controlled lead acid）电池由于具有高温性能好、浮充寿命长、自放电性能好、价格相对低廉等优点而占领了较大份额的市场。电池的广泛应用对其使用和维护提出了更高的要求。更精确地仿真电池端电压行为和评估电池性能对于最大限度地发挥电池的作用必不可少，而这对电池模型提出了较高的要求。

目前铅酸电池的模型主要有等效电路模型、神经网络模型、机理模型等[1]。等效电路模型根据电化学阻抗谱应用电学元件近似表示电池内部的物理化学过程，具有结构简单、参数少等特点[2]，但是该模型精度较低且参数的物理意义不够明确，用于电池健康状态评估时参考价值不大；神经网络模型不用考虑电池内部细节，但是需要大量训练样本数据对网络进行训练，且误差受训练数据和训练方法的影响较大[3]；机理模型建立在传质理论和电化学反应上[4]，对电池端电压行为的仿真有很好的精确度，并且其模型参数具有明确的物理意义，能够更加明确地用于电池健康状态的评估。因而，本文对铅酸电池机理模型进行简化，并采用伽辽金法（Galerkin method）实现对模型的求解。最后针对不同工况仿真电池端电压行为及内部状态量，验证了模型简化和求解的正确性和精确度。……