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
1秒前
4秒前
酷盖不太冷完成签到 ,获得积分10
5秒前
hj发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助hk1900采纳,获得10
8秒前
研友_VZG7GZ应助赵三岁采纳,获得10
9秒前
小蘑菇应助天下无双采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
Lenora完成签到,获得积分20
12秒前
FashionBoy应助ck采纳,获得10
13秒前
小蘑菇应助阔达的惠采纳,获得10
16秒前
dew应助小猫爱吃鱼采纳,获得50
16秒前
慕青应助学术小白采纳,获得30
17秒前
xin完成签到 ,获得积分10
17秒前
boya应助依旧采纳,获得10
17秒前
米玄完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.2应助旷野采纳,获得10
18秒前
YANG发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
23秒前
yu发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
打打应助大桶茄子采纳,获得10
25秒前
阔达的惠发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
28秒前
29秒前
正直元正完成签到,获得积分10
29秒前
天下无双发布了新的文献求助10
29秒前
lzy发布了新的文献求助10
29秒前
神秘玩家完成签到 ,获得积分10
30秒前
共享精神应助123采纳,获得10
32秒前
momo应助小猫爱吃鱼采纳,获得50
33秒前
核桃应助不想写sci的黄采纳,获得30
33秒前
hk1900发布了新的文献求助10
36秒前
华仔应助Fourteen采纳,获得10
37秒前
39秒前
41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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
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 7074795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8735249
关于积分的说明 18485161
捐赠科研通 6611395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3129577
关于科研通互助平台的介绍 2228532
邀请新用户注册赠送积分活动 2104712