Efficient computation of robust, safe, fast charging protocols for lithium-ion batteries

电池(电) 计算机科学 计算 参数统计 协议(科学) 数学优化 可靠性工程 工程类 算法 数学 医学 功率(物理) 统计 物理 替代医学 量子力学 病理
作者
Giacomo Galuppini,Marc D. Berliner,Huada Lian,Debbie Zhuang,Martin Z. Bazant,Richard D. Braatz
出处
期刊:Control Engineering Practice [Elsevier BV]
卷期号:145: 105856-105856 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.conengprac.2024.105856
摘要

The design of fast charging protocols is fundamental to improving the performance and lifetime of lithium-ion batteries. It is well-known that charging operations consistently performed at very high current will negatively impact operational safety and battery lifetime, although a quantitative understanding of these relationships remains lacking. The protocol design problem is typically formulated as a model-based dynamic optimization, where safety of operations can be encoded by constraining relevant battery states. However, all models are affected by uncertainty, which in turn propagates to state predictions. In this case, charging protocols based on nominal predictions may not satisfy the operating constraints. To overcome this issue, this work proposes a stochastic optimal control approach for the efficient computation of safe, fast charging protocols, able to explicitly account for parametric uncertainties affecting the battery model and guarantee probabilistically robust constraint satisfaction. Given a description of uncertainty affecting model parameters, linearized sensitivity analysis is exploited to propagate uncertainty to the battery states, and suitable backoff values for safety constraints are computed for each time instant. The effectiveness of the methodology is demonstrated in silico, by computing five different protocols, with a detailed Multiphase Porous Electrode Theory-based model of commercially available lithium-iron-phosphate batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
denisewang完成签到,获得积分10
2秒前
zfg发布了新的文献求助10
2秒前
why完成签到 ,获得积分10
3秒前
罗氏集团完成签到,获得积分10
3秒前
Zero完成签到,获得积分10
4秒前
LY0430完成签到 ,获得积分10
5秒前
呵呵呵完成签到,获得积分10
5秒前
红雨灰衣完成签到,获得积分10
7秒前
合适墨镜完成签到,获得积分10
8秒前
王kk完成签到 ,获得积分10
8秒前
wxxz完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
1111chen发布了新的文献求助10
9秒前
如意丸子完成签到 ,获得积分10
9秒前
娜娜完成签到 ,获得积分10
9秒前
年轻的白梦完成签到,获得积分10
10秒前
十六完成签到,获得积分10
11秒前
lii完成签到,获得积分10
12秒前
巧克力手印完成签到,获得积分10
14秒前
小巧大山完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
山色青完成签到,获得积分10
17秒前
黄鹂完成签到,获得积分10
18秒前
ximi完成签到 ,获得积分10
18秒前
长情藏今完成签到,获得积分10
18秒前
舒适涵山完成签到,获得积分0
19秒前
Liugz完成签到,获得积分10
19秒前
东方元语完成签到,获得积分0
20秒前
健康的雁凡完成签到,获得积分10
21秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
21秒前
杜杜完成签到 ,获得积分10
22秒前
繁星背后完成签到,获得积分10
22秒前
Bella完成签到 ,获得积分10
23秒前
采采完成签到,获得积分10
23秒前
renzhiai完成签到,获得积分10
23秒前
追寻青柏发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
zfg完成签到,获得积分10
27秒前
易北完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
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
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 7529685
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9115515
关于积分的说明 19468591
捐赠科研通 7130320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3256112
关于科研通互助平台的介绍 2423874
邀请新用户注册赠送积分活动 2243712