Active Balancing of Lithium-Ion Batteries Using Graph Theory and A-Star Search Algorithm

荷电状态 估计员 计算机科学 算法 图论 趋同(经济学) 李雅普诺夫函数 图形 数学优化 Lyapunov稳定性 Dijkstra算法 控制理论(社会学) 电池(电) 最短路径问题 数学 理论计算机科学 控制(管理) 量子力学 组合数学 非线性系统 人工智能 经济 经济增长 功率(物理) 统计 物理
作者
Guangzhong Dong,Fangfang Yang,Kwok‐Leung Tsui,Changfu Zou
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17 (4): 2587-2599 被引量:51
标识
DOI:10.1109/tii.2020.2997828
摘要

The heterogeneity of cells in a battery pack is inevitable but brings high risks of premature failure and even safety hazards. Accordingly, for safe and long-life operation, it is necessary to adjust the state of charge (SOC) of all in-pack cells to the same level. To address this problem, this article first proposes a battery SOC observer and analyzes its stability and convergence analysis using the Lyapunov direct method. Different to most available estimators is that the proposed method does not require the information of cell capacities. Then, after modeling the equalization system as a directed graph, the equalization problem is cast as a path searching problem. Finally, an A-star algorithm subject to balancing constraints is proposed to find the shortest path in this graph, corresponding to the most efficient SOC equalization. Experimental results show that the steady-state error of the proposed observer is less than $2\%$. It also demonstrates that the A-star algorithm can decrease the balancing time and energy loss during the balancing process by 9.59% and 19.5%, respectively, relative to the mean-difference-average method.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
马甲甲完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Lee发布了新的文献求助10
1秒前
小小牛完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Bokuto完成签到,获得积分20
1秒前
震动的葶发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
随机昵称完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
打打应助宋禹狄采纳,获得10
3秒前
jing77完成签到 ,获得积分10
3秒前
liagse完成签到,获得积分10
3秒前
星辰大海应助hgzz采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
慕白发布了新的文献求助10
5秒前
小台完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
FashionBoy应助龙行天下采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
SciGPT应助可乐采纳,获得10
6秒前
深情安青应助俭朴凡之采纳,获得10
8秒前
36456657应助辛子采纳,获得10
8秒前
震动的葶完成签到,获得积分10
8秒前
852应助含糊的海白采纳,获得10
8秒前
小怪发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
上官若男应助linlinyilulvdeng采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
慕青应助捏嘿采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 720
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5588071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671128
关于积分的说明 14785936
捐赠科研通 4624341
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531566
邀请新用户注册赠送积分活动 1500214
关于科研通互助平台的介绍 1468207