Smart Core and Surface Temperature Estimation Techniques for Health-conscious Lithium-ion Battery Management Systems: A Model-to-Model Comparison
Notice bibliographique
Résumé
Estimation of core and surface temperature is one of the crucial functionalities of the lithium-ion Battery Management System (BMS) towards providing effective thermal management, fault detection and operational safety. While, it is impractical to measure core temperature using physical sensors, implementing a complex estimation strategy in on-board low-cost BMS is challenging due to high computational cost and the cost of implementation. Typically, a temperature estimation scheme consists of a heat generation model and a heat transfer model. Several researchers have already proposed ranges of thermal models having different levels of accuracy and complexity. Broadly, there are first-order and second-order heat capacitor-resistor-based thermal models of lithium-ion batteries (LIBs) for core and surface temperature estimation. This paper deals with a detailed comparative study between these two models using extensive laboratory test data and simulation study to access suitability in online prediction and onboard BMS. The aim is to guide whether it’s worth investing towards developing a second-order model instead of a first-order model with respect to prediction accuracy considering modelling complexity, experiments required and the computational cost. Both the thermal models along with the parameter estimation scheme are modelled and simulated using MATLAB/Simulink environment. Models are validated using laboratory test data of a cylindrical 18650 LIB cell. Further, a Kalman Filter with appropriate process and measurement noise levels are used to estimate the core temperature in terms of measured surface and ambient temperatures. Results from the first-order model and second-order models are analyzed for comparison purposes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».