锂离子电池状态估计的基于控制观测器的方法比较分析
系统与控制
2024-12-03 v2 系统与控制
摘要
控制观测器因其可靠性、较低的计算复杂度和易于实现的特点，成为锂离子电池（LIBs）商业应用中状态估计的最有前景的方法之一。为推动其应用，本研究在不同实际情境下，对四类控制观测器-based 方法进行了全面且系统的评估，考量估计精度、计算时间收敛速度、稳定性以及对测量不确定性的鲁棒性。观测器采用二阶等效电路模型设计，其对不同情境的可观测性被严格检验，以验证本文提议分析的可行性。所需技术 then 被驳证于驾驶数据集之上，其比较实用性通过实验 setup 进行评估。分析还评估了不同技术适应电动汽车现场数据的数据的灵活性。结果表明，PI 和 PID 方法在精度、稳定性、鲁棒性和收敛速度方面表现更佳；而 Luenberger 观测器的估计在面对高度动态负载文件时难以收敛。此外，本研究还讨论了观测器-based 技术对电池欧氏极化和电压相关测量不确定性的敏感性。该研究最突出的贡献在于为研究人员在锂离子电池在线状态估计中选择控制观测器提供指导。
引用
@article{arxiv.2411.18867,
title = {Comparative Analysis of Control Observer-Based Methods for State Estimation of Lithium-Ion Batteries in Practical Scenarios},
author = {Muhammad Saeed and Arash Khalatbarisoltani and Zhongwei Deng and Wenxue Liu and Faisal Altaf and Shuai Lu and Xiaosong Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18867},
year = {2024}
}