提升锂离子电池有限维模型的精度：观测器设计与实验验证
系统与控制
2023-08-21 v1 系统与控制
摘要
准确估计锂离子电池的内部状态是改进其管理以实现安全、高效和长寿命的关键。文献中已有多种相关方法，其中一类是基于电池动力学电化学模型设计观测器。该方法下，观测器的性能取决于所采用模型的精度。电化学模型及其关联观测器通常需要较高维度才能生成准确的内部变量。本文提出一种方法以缓解此局限：对一类通用有限维电化学模型生成的锂浓度进行修正，使其在恒定输入电流下渐近匹配其所基于的原始偏微分方程（PDE）生成的浓度。这些修正与所考虑有限维模型的阶数无关。所提出的修正导出一种新的状态空间模型，我们为其设计了观测器，并基于李雅普诺夫分析证明了其全局鲁棒收敛性。本文给出了数值与实验验证，表明所提修正提升了状态估计的精度。
引用
@article{arxiv.2308.08844,
title = {Enhancing accuracy of finite-dimensional models for lithium-ion batteries, observer design and experimental validation},
author = {Mira Khalil and Romain Postoyan and Stéphane Raël},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08844},
year = {2023}
}