Methoden zur Ladezustandsbestimmung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien in zukünftigen Fahrzeugbordnetzen

Methoden zur Ladezustandsbestimmung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien in zukünftigen Fahrzeugbordnetzen von Jansen,  Patrick
Die exakte Ermittlung des Ladezustands einer Lithium-Ionen-Batterie – im Speziellen einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie – stellt eine nicht unerhebliche Herausforderung bezüglich der Signalverarbeitung dar. Bisherige, auf einem elektrischen Batterieersatzschaltbild basierende Verfahren im Zeitbereich, wie das Kalman-Filter, das Extended Kalman-Filter oder der Zustandsbeobachter, stoßen dabei an ihre Grenzen. So kann bei den ruhespannungsbasierten Verfahren die Ladezustandsermittlung im mittleren Bereich mit Genauigkeiten im einstelligen Prozentbereich nur mit sehr großem messtechnischen Aufwand realisiert werden. Neben einer Erweiterung bekannter zustandsraumbasierter Verfahren, wie dem Kalman-Filter und dem Zustandsbeobachter, durch eine Online-Parameterprädiktion werden neuartige Methoden zur Analyse des Ladezustands der Batterie im Frequenzbereich vorgestellt. Im Fokus der Untersuchungen steht die Anwendung bekannter Klassifikationsverfahren auf die Daten der Batterie im Frequenzbereich. Ein Vergleich der Zeit- und Frequenzbereich-basierten Verfahren soll ihre Vor- und Nachteile herausarbeiten und mögliche Synergien für hybride Algorithmen zur Ladezustandsbestimmung über den gesamten Ladezustandsbereich aufzeigen.
Aktualisiert: 2021-04-16
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Ein Beitrag zum modellbasierten Regelungsentwurf elektropneumatischer Applikationen

Ein Beitrag zum modellbasierten Regelungsentwurf elektropneumatischer Applikationen von Busch,  Christian
Diese Arbeit beschäftigt sich mit verallgemeinerten Herangehensweisen für Zustandsschätzung und modellbasiertem Regelungsentwurf am Beispiel pneumatischer Applikationen. Als Ergebnis der physikalischen Streckenmodellierung resultiert ein leicht erweiterbares, parameterlineares aber dennoch nichtlineares Zustandsraummodell welches auf Analogiebetrachtungen zu passiven Bauelementen der Elektrotechnik basiert. Es werden verschiedene Methoden zur Schätzung der für die Regelung notwendigen Zustandsgrößen für Strecken mit Modellfehlern vorgestellt, geprüft und bewertet. Durch die Verwendung einer Zustandstransformation lässt sich das System in E/A-Darstellung mit integralem Streckenanteil überführen. Damit ist es auch mit groben Modellierungsfehlern machbar, die Forderung nach stationärer Genauigkeit zu erfüllen. Damit das entwickelte Regelungskonzept auch an Strecken mit Totzeiteffekten verwendet werden kann, wird auch die Anwendbarkeit einiger in der Literatur existierender Methoden zur Modellierung von Totzeiten im Zeitbereich entsprechend geprüft und beurteilt.
Aktualisiert: 2019-11-13
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