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一种基于简化电化学模型的锂电池互联状态观测器

庞辉 张旭

一种基于简化电化学模型的锂电池互联状态观测器

庞辉, 张旭
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  • 锂电池正、负极固相浓度分布以及荷电状态的精确估计对于开发锂电池工作状态的实时监控算法,进而构建高效、可靠的锂电池管理系统具有重要意义.本文基于多孔电极理论和浓度理论,提出基于扩展单粒子模型的锂电池关键内部参数识别的优化模型和方法;在该电化学模型简化的基础上,提出一种基于H∞鲁棒控制理论框架的锂电池新型双向互联观测器,可同时实现对锂电池正、负电极浓度及荷电状态的估计,并通过对比分析不同工况下的仿真结果和实验数据,对所提出的互联观测器性能进行了系统验证.结果表明:所设计的互联观测器能够准确预测锂电池的输出电压和荷电状态,有效提高了锂电池系统模型的动态性能和鲁棒稳定性,为锂电池管理系统的开发奠定了理论基础.
      通信作者: 庞辉, huipang@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51675423)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-26
  • 修回日期:  2018-08-26
  • 刊出日期:  2018-11-20

一种基于简化电化学模型的锂电池互联状态观测器

  • 1. 西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 西安 710048
  • 通信作者: 庞辉, huipang@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51675423)资助的课题.

摘要: 锂电池正、负极固相浓度分布以及荷电状态的精确估计对于开发锂电池工作状态的实时监控算法,进而构建高效、可靠的锂电池管理系统具有重要意义.本文基于多孔电极理论和浓度理论,提出基于扩展单粒子模型的锂电池关键内部参数识别的优化模型和方法;在该电化学模型简化的基础上,提出一种基于H∞鲁棒控制理论框架的锂电池新型双向互联观测器,可同时实现对锂电池正、负电极浓度及荷电状态的估计,并通过对比分析不同工况下的仿真结果和实验数据,对所提出的互联观测器性能进行了系统验证.结果表明:所设计的互联观测器能够准确预测锂电池的输出电压和荷电状态,有效提高了锂电池系统模型的动态性能和鲁棒稳定性,为锂电池管理系统的开发奠定了理论基础.

English Abstract

参考文献 (32)

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