Two-Stage Least Squares for Equivalent-Circuit Model Parameter Estimation of Li-Ion Batteries Using Pulse-Relaxation Excitation
Notice bibliographique
Résumé
This paper proposes a two-stage linear least squares (LS) approach for estimating the parameters of a battery equivalent circuit model (ECM) using a simple pulse-relaxation excitation. Unlike conventional approaches that require long relaxation periods or pre-characterized open-circuit voltage (OCV) models to determine the battery OCV, the proposed approach jointly estimates the OCV and the ECM parameters directly from the input-output response. The estimation process is carried out in two sequential LS stages: the first stage estimates the RC time constant from the voltage relaxation response, and the second stage uses the estimated time constant and the entire pulse-relaxation response to estimate the remaining ECM parameters including OCV. A key theoretical contribution is the derivation and Monte Carlo validation of the Cramér–Rao lower bounds for both stages, establishing the lower bound on estimation performance. Using simulations and a newly introduced metric, the rest-to-time-constant ratio, we provide a generalized analytical insights into how signal-to-noise ratio, sampling rate, and the pulse characteristics impact estimation accuracy. The results reveal important principles for excitation signal design in battery ECM parameter estimation, a topic often overlooked in the literature. Finally, experimental validation on a cylindrical Li-ion cell demonstrates that the two-stage LS approach achieves less than 1% relative voltage fitting error over the typical battery operational range.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».