배터리 열-전기적 특성에 대한 정확하고 견고한 분석 모델의 개발은 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동을 보장하는 데 매우 중요하다. 이러한 맥락에서 본 연구는 고정확도 및 낮은 계산 비용을 바탕으로 리튬(Li)-이온 배터리의 열-전기적 특성을 추정하는 새로운 예측 모델을 제안한다. 기존 모델과 달리, 제안된 열-전기적 모델(TEM)은 광범위한 온도 조건에서 정적 및 동적 사이클 모두에 대해 온도와 전압을 정확하게 예측하며, 초기 파라미터와 방정식 수를 더 적게 요구한다. 제안된 모델은 정적 방전 조건에서 배터리 온도를 정확하게 예측할 수 있음을 입증하였으며, 0°C 및 −20°C에서 각각 최대 오차 0.8 K와 1.6 K를 보였다. 또한 New European Driving Cycle(NEDC)과 US06의 두 가지 동적 구동 사이클에서 배터리 전압을 각각 0.054 V 및 0.088 V의 정확도로 예측하였고, 최대 오차는 0.054 V였다. 더 나아가 제안된 모델은 −10°C에서 구동 사이클 동안 배터리의 온도와 전압을 성공적으로 예측하였다. 나아가 제안된 모델은 4S1P 모듈 유닛의 배터리 온도를 최대 1.8 K의 정확도로 예측하도록 확장되었으며, 모듈 수준에서도 기존 모델을 대체할 수 있음을 보여주었다.

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