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El diseño del observador Takagi-Sugeno para la estimación de la vida útil restante del sistema de batería de iones de litio bajo fallas

Autores: Kukurowski, Norbert; Pazera, Marcin; Witczak, Marcin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

El diseño del observador Takagi-Sugeno para la estimación de la vida útil restante del sistema de batería de iones de litio bajo fallas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Batería
Fallas
Estimación
Observador
Li-ion
Sistema

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 47

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Entre los esquemas de estimación existentes de un estado de carga de batería, la mayoría se basan en la suposición de que nunca ocurrirán fallas en el sistema. Sin embargo, las fallas pueden tener un impacto crucial en la precisión de la estimación del estado de carga. El artículo propone un diseño novedoso de observador para estimar el estado de carga y la vida útil restante de un sistema de batería de Li-ion bajo fallas de medición de voltaje y corriente. El enfoque comienza con la conversión del sistema de batería en la forma descriptor Takagi-Sugeno, donde el estado incluye los estados originales junto con las fallas de medición de voltaje y corriente. Además, las perturbaciones externas están acotadas por una elipsoide basada en el enfoque de Acotamiento Cuadrático, lo que garantiza la estabilidad del sistema. Se considera el modelo de circuito equivalente de segundo orden Resistor-Capacitor para verificar el rendimiento y la corrección del observador propuesto. Posteriormente, se diseña un modelo de batería real con datos experimentales de la batería de Li-ion 18650 proporcionados por el banco de pruebas de la NASA. Otro experimento trata sobre un vehículo guiado automatizado alimentado con una batería cuya vida útil restante se estima. Finalmente, se comparan los resultados con otro esquema de estimación basado en el mismo banco de pruebas.

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