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State-of-charge determination from EMF voltage estimation: using impedance, terminal voltage, and current for lead-acid and lithium-ion batteries / Coleman, Martin in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2550-2557 p. Titre : State-of-charge determination from EMF voltage estimation: using impedance, terminal voltage, and current for lead-acid and lithium-ion batteries Type de document : texte imprimé Auteurs : Coleman, Martin, Auteur ; Lee, Chi Kwan, Auteur ; Zhu, Chunbo, Auteur Article en page(s) : 2550-2557 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : C  rate  Electromotive  force  (EMF)  Voltage  Impedance  Lead-acid  battery  State  of  charge  (SOC)  Terminal  voltage  Taux  de  C  Force  électromotrice  Tension  Impédance  Batterie  d'acide  de  plomb  Etat  de  charge  Tension  terminale Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : State-of-charge (SOC) determination is an increasingly important issue in battery technology. In addition to the immediate display of the remaining battery capacity to the user, precise knowledge of SOC exerts additional control over the charging/discharging process, which can be employed to increase battery life. This reduces the risk of overvoltage and gassing, which degrade the chemical composition of the electrolyte and plates. The proposed model in this paper determines the SOC by incorporating the changes occurring due to terminal voltage, current load, and internal resistance, which mitigate the disadvantages of using impedance only. Electromotive force (EMF) voltage is predicted while the battery is under load conditions; from the estimated EMF voltage, the SOC is then determined. The method divides the battery voltage curve into two regions: 1) the linear region for full to partial SOC and 2) the hyperbolic region from partial to low SOC. Algorithms are developed to correspond to the different characteristic changes occurring within each region. In the hyperbolic region, the rate of change in impedance and terminal voltage is greater than that in the linear region. The magnitude of current discharge causes varying rates of change to the terminal voltage and impedance. Experimental tests and results are presented to validate the new models. État de détermination de la charge (SOC) est une question de plus en plus importante en technologie de batterie. En plus de l'affichage immédiat de la capacité restante de batterie à l'utilisateur, la connaissance précise du SOC exerce le contrôle additionnel du remplissage/déchargeant le processus, qui peut être utilisé pour augmenter la durée de vie de la pile. Ceci réduit le risque de surtension et de gazage, qui dégradent la composition chimique de l'électrolyte et des plats. Le modèle proposé en ce document détermine les SOC en incorporant l'occurrence de changements due à la tension terminale, à la charge courante, et à la résistance interne, qui atténuent les inconvénients d'employer l'impédance seulement. La tension de la force électromotrice (EMF) est prévue tandis que la batterie est dans des conditions de charge ; à partir de la tension prévue d'EMF, le SOC est alors déterminé. La méthode divise la courbe de tension de batterie en deux régions : 1) la région linéaire pour complètement au SOC partiel et 2) la région hyperbolique de partiel au bas SOC. Des algorithmes sont développés pour correspondre aux différents changements caractéristiques se produisant dans chaque région. Dans la région hyperbolique, le taux de changement de tension d'impédance et de borne est plus grand que celui dans la région linéaire. L'importance de décharge courante cause des taux de changement variables à la tension et à l'impédance terminales. Des essais et les résultats expérimentaux sont présentés pour valider les nouveaux modèles. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Piles électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285705 [...] [article] State-of-charge determination from EMF voltage estimation: using impedance, terminal voltage, and current for lead-acid and lithium-ion batteries [texte imprimé] / Coleman, Martin, Auteur ; Lee, Chi Kwan, Auteur ; Zhu, Chunbo, Auteur . - 2550-2557 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2550-2557 p. Mots-clés : C  rate  Electromotive  force  (EMF)  Voltage  Impedance  Lead-acid  battery  State  of  charge  (SOC)  Terminal  voltage  Taux  de  C  Force  électromotrice  Tension  Impédance  Batterie  d'acide  de  plomb  Etat  de  charge  Tension  terminale Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : State-of-charge (SOC) determination is an increasingly important issue in battery technology. In addition to the immediate display of the remaining battery capacity to the user, precise knowledge of SOC exerts additional control over the charging/discharging process, which can be employed to increase battery life. This reduces the risk of overvoltage and gassing, which degrade the chemical composition of the electrolyte and plates. The proposed model in this paper determines the SOC by incorporating the changes occurring due to terminal voltage, current load, and internal resistance, which mitigate the disadvantages of using impedance only. Electromotive force (EMF) voltage is predicted while the battery is under load conditions; from the estimated EMF voltage, the SOC is then determined. The method divides the battery voltage curve into two regions: 1) the linear region for full to partial SOC and 2) the hyperbolic region from partial to low SOC. Algorithms are developed to correspond to the different characteristic changes occurring within each region. In the hyperbolic region, the rate of change in impedance and terminal voltage is greater than that in the linear region. The magnitude of current discharge causes varying rates of change to the terminal voltage and impedance. Experimental tests and results are presented to validate the new models. État de détermination de la charge (SOC) est une question de plus en plus importante en technologie de batterie. En plus de l'affichage immédiat de la capacité restante de batterie à l'utilisateur, la connaissance précise du SOC exerce le contrôle additionnel du remplissage/déchargeant le processus, qui peut être utilisé pour augmenter la durée de vie de la pile. Ceci réduit le risque de surtension et de gazage, qui dégradent la composition chimique de l'électrolyte et des plats. Le modèle proposé en ce document détermine les SOC en incorporant l'occurrence de changements due à la tension terminale, à la charge courante, et à la résistance interne, qui atténuent les inconvénients d'employer l'impédance seulement. La tension de la force électromotrice (EMF) est prévue tandis que la batterie est dans des conditions de charge ; à partir de la tension prévue d'EMF, le SOC est alors déterminé. La méthode divise la courbe de tension de batterie en deux régions : 1) la région linéaire pour complètement au SOC partiel et 2) la région hyperbolique de partiel au bas SOC. Des algorithmes sont développés pour correspondre aux différents changements caractéristiques se produisant dans chaque région. Dans la région hyperbolique, le taux de changement de tension d'impédance et de borne est plus grand que celui dans la région linéaire. L'importance de décharge courante cause des taux de changement variables à la tension et à l'impédance terminales. Des essais et les résultats expérimentaux sont présentés pour valider les nouveaux modèles. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Piles électriques En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4285705 [...]