A Multitimescale Kalman Filter-Based Estimator of Li-Ion Battery Parameters Including Adaptive Coupling of State-of-Charge and Capacity Estimation

可观测性 荷电状态 控制理论(社会学) 扩展卡尔曼滤波器 卡尔曼滤波器 估计员 电池(电) 等效电路 工程类 计算机科学 电压 数学 电气工程 物理 应用数学 统计 功率(物理) 人工智能 量子力学 控制(管理)
作者
Filip Maletić,Joško Deur,Igor Erceg
出处
期刊:IEEE Transactions on Control Systems and Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:31 (2): 692-706 被引量:10
标识
DOI:10.1109/tcst.2022.3196474
摘要

This article deals with coupled, state, and parameter estimation for lithium-ion batteries described by an equivalent circuit model, including polarization dynamics. Since the model parameters depend on the battery state-of-charge (SoC) and temperature operating point, as well as on the battery state-of-health, all states and parameters need to be estimated simultaneously for an accurate overall estimation during the battery lifetime. The proposed estimation algorithm is structured in two timescales: 1) slow-scale, sigma-point Kalman filter (KF)-based estimation of battery capacity and 2) fast-scale, dual-extended KF-based estimation of SoC and model parameters. A particular emphasis is on the adaptive parameterization of SoC and capacity estimators, which provides robust coupling between two timescales and ensures favorable convergence and robust capacity tracking in conditions of SoC and model parameters' estimation errors. In support of estimation accuracy analysis, an algebraic observability analysis of impedance parameters is conducted. Also, by introducing an observability index calculated in each simulation timestep, a comparison of degrees of observability of different impedance parameter subsets is allowed for. The proposed estimation algorithm is verified both by simulation and experimentally for an electric scooter Li-NMC battery pack.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李安全完成签到,获得积分10
刚刚
WXY发布了新的文献求助10
刚刚
zcccc完成签到,获得积分10
1秒前
慕青应助冬日可爱采纳,获得10
1秒前
呆萌的紫寒完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
WATCH发布了新的文献求助30
2秒前
尊敬诗桃发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助DreamerKing采纳,获得10
3秒前
干净千萍完成签到,获得积分10
3秒前
清秀的孤菱完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
桐桐应助ee采纳,获得10
4秒前
乐乐应助火星上的白凡采纳,获得10
4秒前
lili完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
希望天下0贩的0应助___赵采纳,获得10
5秒前
周小笛完成签到 ,获得积分10
5秒前
mumu0203发布了新的文献求助10
5秒前
忐忑完成签到,获得积分10
5秒前
海洋发布了新的文献求助10
5秒前
YANG发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
JamesPei应助呆萌的紫寒采纳,获得10
6秒前
所所应助breaking采纳,获得30
6秒前
所所应助高志博采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
易晓萧应助喷火娃采纳,获得30
8秒前
积极的秋尽完成签到,获得积分10
8秒前
NexusExplorer应助小汐采纳,获得10
9秒前
BeLoved发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
沐泽发布了新的文献求助20
9秒前
七七完成签到,获得积分10
10秒前
大潘发布了新的文献求助10
10秒前
TaoJ发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
李小强完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
文献求助-中国李庄学术史 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7475855
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9070626
关于积分的说明 19340167
捐赠科研通 7094510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3246456
关于科研通互助平台的介绍 2415778
邀请新用户注册赠送积分活动 2231582