PyBaMM v25.4.0版本发布：电池建模新特性与性能优化

PyBaMM v25.4.0版本发布：电池建模新特性与性能优化

PyBaMM Fast and flexible physics-based battery models in Python 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/PyBaMM

PyBaMM（Python Battery Mathematical Modelling）是一个开源的电池数学模型框架，它提供了从电化学到热力学等多物理场的电池建模能力。该框架支持从单颗粒模型到全阶模型的不同复杂度建模，并集成了多种求解器和后处理工具，广泛应用于电池设计、状态估计和寿命预测等领域。

新特性亮点

迟滞效应OCP建模增强

本次更新对开路电位（OCP）的迟滞效应建模进行了重要改进。新增的axen_ocp模块专门处理具有迟滞特性的OCP模型，为更精确地模拟电池充放电过程中的电压记忆效应提供了工具。同时，配套的迟滞效应示例笔记本也进行了全面修订，帮助用户更好地理解和使用这一功能。

电池状态计算与汇总变量

v25.4.0版本引入了两个实用功能：

1. calc_esoh属性可直接计算电池的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）
2. get_summary_variables方法返回包含所有计算汇总变量的字典

这些功能简化了电池状态监控和分析的流程，特别适合用于电池管理系统（BMS）的开发和验证。

颗粒尺寸分布与力学耦合

新版本支持将颗粒尺寸分布模型与颗粒力学模型耦合，这一改进使得模拟电极材料在循环过程中的机械应力分布和颗粒破碎现象更加准确，对于研究高镍正极或硅负极等易受机械应力影响的材料体系尤为重要。

求解器与计算优化

IDAKLU求解器性能提升

针对大规模电池模型的求解效率，本次更新对IDAKLU求解器进行了多项优化：

• 改进了初始化过程，减少计算开销
• 优化了处理变量的性能
• 修复了在有限元模型（FEM）仿真中的bug

这些改进显著提升了复杂电池模型的求解速度，特别是对于包含多物理场耦合的三维模型。

PCHIP插值支持

新增了基于CasADI后端的PCHIP（分段三次Hermite插值多项式）插值器支持。PCHIP插值在保持数据单调性方面优于传统的三次样条插值，特别适合处理电池特性曲线等需要保持物理合理性的数据。

实验功能增强

实验模块现在支持输入参数（InputParameter），这一特性使得用户可以在不修改模型代码的情况下，通过实验协议动态调整模型参数，大大提高了参数化研究的灵活性。

重要问题修复

1. 修复了二维有限元模拟输出观测的bug
2. 修正了"由于锂沉积导致的锂损失"变量的域设置问题
3. 解决了QuickPlot中空间变量插值的显示问题
4. 改进了x平均侧反应条件下变量计算的一致性

向后兼容性说明

本次更新引入了两个可能影响现有代码的变更：

1. 实验步骤新增skip_ok选项，允许跳过初始条件不可行的步骤
2. 弃用CrateTermination并重命名为CRateTermination，建议用户更新代码中使用的新名称

PyBaMM v25.4.0版本通过新增特性和性能优化，进一步提升了电池建模的精度和效率。特别是对迟滞效应、颗粒力学和多物理场耦合的增强支持，使得该框架能够更好地服务于下一代电池技术的研发工作。

PyBaMM Fast and flexible physics-based battery models in Python 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/PyBaMM