Augmented State Observer for Simultaneous Estimation of Charge State and Crossover in Self-Discharging Disproportionation Redox Flow Batteries
Augmented State Observer for Simultaneous Estimation of Charge State and Crossover in Self-Discharging Disproportionation Redox Flow Batteries
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用于同时估计自放电歧化氧化还原液流电池中的充电状态和交叉的增强状态观测器
DOI：
10.1109/ccta.2019.8920467
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ascencio P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ascencio P
本文提出了一种同时估计歧化氧化还原液流电池充电状态和交叉通量的观测器设计，该观测器的估计误差指数收敛到有界残差集。通过多孔隔膜的钒的交叉通量被认为是电池状态的未知函数，模型近似为持续激励的线性系统的输出。该参数模型与简单的蓄电池等温集总参数模型相结合，形成了适用于观测器设计的增广空间状态表示，该表示基于Lyapunov稳定性理论，该稳定性理论考虑了交叉流的逼近所涉及的误差不确定性。观测器的增益是通过凸优化求解多面体线性矩阵不等式问题来计算的。该设计的性能通过实验室自放电流动电池样机进行了评估。
This paper presents an observer design for the simultaneous estimation of charge state and crossover flux in disproportionation redox flow batteries, which exhibits exponential estimation error convergence to a bounded residual set. The crossover flux of vanadium through the porous separator is considered as an unknown function of the battery states, model-approximated as the output of a persistently excited linear system. This parametric model and the simple isothermal lumped parameter model of the battery are combined to form an augmented space state representation suitable for the observer design, which is carried out via Lyapunov stability theory including the error-uncertainty involved in the approximation of the crossover flux. The observer gain is calculated by solving a polytopic linear matrix inequality problem via convex optimization. The performance of this design is evaluated with a laboratory flow battery prototype undergoing self-discharge.
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期刊：
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影响因子：
--
作者：
Ascencio P
通讯作者：
Ascencio P