A Review of Approaches for the Design of Li-Ion BMS Estimation Functions Revue de différentes approches pour l’estimation de l’état de charge de batteries Li-ion

Abstract

This paper aims at comparing different approaches for the estimation of the state of charge of lithium-ion batteries. The main advantages as well as the critical points of the considered techniques are analyzed, highlighting the impact of the cell model precision and complexity on the estimator performance. Among others, the electrical equivalent circuit based technique is selected for further development. The results of a complete procedure from the cell characterization to the online estimation are illustrated. The experimental tests based on the data collected on batteries testing facilities of IFP Energies nouvelles show that the proposed strategy allows a satisfying state of charge real time estimation. Cet article vise à comparer différentes approches pour l’estimation de l’état de charge pour les batteries Li-ion. Les principaux avantages ainsi que les points critiques des différentes techniques sont analysés, en soulignant l’impact de la complexité et de la précision du modèle sur les performances de l’estimateur. La procédure complète, allant de la caractérisation de la cellule jusqu’à l’estimation en ligne de l’état de charge, est présentée pour la modélisation par circuit électrique équivalent. Les tests expérimentaux sur la base des données acquises au laboratoire batteries d’IFP Energies nouvelles montrent que cette stratégie permet d’obtenir un estimateur en temps réel de l’état de charge présentant de bonnes performances.