Observateur Adaptatif de Batterie pour un Modèle de Particule Unique Avec Stress Induit par Intercalation

La fracture des particules d'électrode de batterie due à la génération de stress est un mécanisme critique causant une diminution de capacité, réduisant ainsi la durée de vie de la batterie. Cet article développe un observateur adaptatif non linéaire pour l'état de charge (SOC) des batteries lithium-ion, le stress des particules d'électrode et l'estimation de la diffusivité de la phase solide en utilisant un modèle couplé de particule unique et de stress mécanique de haute fidélité, où le sous-modèle de stress capture le développement du stress pendant l'intercalation et la désintercalation des lithium-ion. L'estimation simultanée de l'état et des paramètres basée sur le modèle couplé de particule unique et de stress mécanique est extrêmement difficile car le modèle couplé est donné par des équations différentielles partielles hautement non linéaires. Nous abordons ce problème en réduisant le modèle couplé à un système à dimension finie non linéaire. La principale nouveauté de cet article est une méthodologie d'estimation des états internes et des paramètres non linéaires, à partir desquels le stress interne et les paramètres liés à l'état de santé sont surveillés à partir de mesures en temps réel du courant électrique et de la tension terminale. Des études numériques sur des données de simulation et expérimentales ont été menées pour illustrer les performances du schéma d'estimation proposé.