Dissertation/ Thesis

State estimation of a lithium-ion battery based on an electrochemical model ; Estimation de l’état interne d’une batterie lithium-ion à l’aide d’un modèle électrochimique

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان: State estimation of a lithium-ion battery based on an electrochemical model ; Estimation de l’état interne d’une batterie lithium-ion à l’aide d’un modèle électrochimique
المؤلفون: Blondel, Pierre
المساهمون: Groupe de Recherche en Energie Electrique de Nancy (GREEN), Université de Lorraine (UL), Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lorraine, Stéphane Raël, Romain Postoyan
المصدر: https://hal.univ-lorraine.fr/tel-02096451 ; Automatique / Robotique. Université de Lorraine, 2019. Français. ⟨NNT : 2019LORR0008⟩.
بيانات النشر: HAL CCSD
سنة النشر: 2019
المجموعة: Université de Lorraine: HAL
مصطلحات موضوعية: Test on experimental data, Energetic transition, Electrochemical models, Nonlinear observer, Lithium-ion batteries, Modèle électrochimique, Observateur non-linéaire, Tests expérimentaux, Transition énergétique, Batteries Li-ion, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power
الوصف: Developed in the nineties, lithium batteries have colonized our environment in less than thirty years and they keep spreading faster and faster. Powerful, efficient, light and compact, this technology remains hazardous. In order to limit the danger and slow the aging of lithium cells, most of such batteries embed a management system. The latter needs to access some internal states, which are not directly measurable. This thesis intends to estimate these variables using a nonlinear observer, which is based on an electrochemical model. The behavior of the battery is driven by the transportation phenomenon of its main electrochemical species. We therefore built a finite dimensional electrochemical model of these adapted to estimation. It relies on the spatial discretization of the partial differential equations, which describe these transportation phenomena. It also formulates some assumptions, such as the fact that an electrode globally behaves like a single particle of its active material. The obtained state space model has affine dynamics and a nonlinear output. Among the existing observers for such systems that we are aware of, none can be applied directly to the developed model. Hence, we developed new ones whose stability is guaranteed provided a linear matrix inequality holds, which is used to construct the observation gain. We then confront these observers to experimental data acquired on commercialized batteries. The obtained results are encouraging and the observer seems to be a fair compromise between physical meaning and numerical complexity ; En 30 ans, les batteries Li-ion ont littéralement colonisé notre environnement depuis et leur déploiement s’accélère. Puissante, efficace, légère et compacte, cette technologie présente des problèmes de sécurité. C’est pourquoi la plupart de ces batteries sont équipées de systèmes de gestion. Ils nécessitent l’accès à certains états internes qui ne sont pas tous mesurables. Cette thèse se propose d’estimer les variables en question à l’aide d’observateurs ...
نوع الوثيقة: doctoral or postdoctoral thesis
اللغة: French
Relation: NNT: 2019LORR0008; tel-02096451; https://hal.univ-lorraine.fr/tel-02096451; https://hal.univ-lorraine.fr/tel-02096451/document; https://hal.univ-lorraine.fr/tel-02096451/file/DDOC_T_2019_0008_BLONDEL.pdf
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Rights: info:eu-repo/semantics/OpenAccess
رقم الانضمام: edsbas.51CAF89D
قاعدة البيانات: BASE