锂硫电池零维电化学模型的状态估计
系统与控制
2021-09-21 v1 系统与控制
摘要
锂硫（Li-S）电池因其高理论比能量密度（Li-S 为 2500 Wh/kg，而 Li-ion 约为 250 Wh/kg）已成为传统锂离子电池最具吸引力的替代方案之一。锂硫电池准确的状态估计对于安全高效运行十分迫切。据作者所知，基于电化学模型的观测器尚未见诸锂硫电池报道，主要因其复杂动态使状态观测器设计成为难题。本工作提出了一种基于锂硫电池零维电化学模型的状态估计方案。该非线性微分代数方程（DAE）模型被纳入扩展卡尔曼滤波器。该观测器设计仅从电压和电流测量中估计代表电池内部动态行为的微分状态与代数状态。所提估计算法的有效性通过数值仿真结果得以验证。我们的研究揭示了如何将电化学模型用于锂硫电池的实际状态估计。
引用
@article{arxiv.2101.10436,
title = {State Estimation for a Zero-Dimensional Electrochemical Model of Lithium-Sulfur Batteries},
author = {Zhijia Huang and Dong Zhang and Luis D. Couto and Quan-Hong Yang and Scott J. Moura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10436},
year = {2021}
}