基于广义系统理论的并联电池单体荷电状态估计
系统与控制
2020-11-11 v1 系统与控制
摘要
本文提出一种算法，用于在多个锂离子电池单体并联时，仅利用端电压与总电流测量估计各锂离子（Li-ion）电池单体的荷电状态（SOC）。对于由数千个单体组成的电池包，为降低传感成本，期望仅通过监测总电流来估计各单体 SOC。数学上，在经典全电压传感下，串联单体给出的动力学由常微分方程描述。相反，并联单体显然更具挑战性，因为其动力学由非线性广义系统支配，包含源于单体间电压与电流平衡的微分方程与代数方程。我们构造了带线性输出误差注入的观测器，其中各单体 SOC 与局部电流可从总电流与电压测量中局部观测。通过考虑系统非线性的局部 Lipschitz 连续性，建立了微分与代数状态的渐近收敛性。基于 LiNiMnCoO/Graphite（NMC）单体的仿真结果展示了 SOC、局部电流与端电压的收敛性。
引用
@article{arxiv.2003.07972,
title = {State of Charge Estimation of Parallel Connected Battery Cells via Descriptor System Theory},
author = {Dong Zhang and Luis D. Couto and Sebastien Benjamin and Wente Zeng and Daniel F. Coutinho and Scott J. Moura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07972},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 4 figures, 1 table, accepted by 2020 American Control Conference