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인용수 1
·2025
Interacting Multiple-Model Method for Fault Detection and Short Resistance Estimation in Parallel Connected Lithium-Ion Batteries
Hamidreza Movahedi, Xin Hui Ooi, Vivian Tran, Woongsun Jeon, Jason B. Siegel, Anna G. Stefanopoulou
IF 1.3 (2025) Journal of Dynamic Systems Measurement and Control
초록

내부 단락(ISC)을 여러 셀과 병렬로 연결된 단일 셀에서 검출하는 것은, 측정되지 않은 내부 전류가 불량 셀로부터의 충전 손실 및 전압 강하와 같은 측정 가능한 지표를 가릴 수 있기 때문에 어렵다. 본 연구에서는 상호작용 다중 모델(interacting multiple model, IMM) 추정 기법에 기반한 새로운 ISC 검출 방법을 제안한다. 이 방법은 ISC 발생의 확률을 제공함과 동시에 단락 저항을 추정하여 ISC의 심각도를 나타낼 수 있다. IMM은 병렬 셀(nP)에 대한 동적 전기열(전기-열) 모델에 의존하며, 정상 모드 및 단락 모드 모두를 사용한다. IMM 기법은 내부 단락을 검출하고, 다양한 ISC 저항 값에 대해 가우시안 잡음으로 오염된 여러 합성 데이터 세트에서 단락 저항을 추정하기 위해 무향 칼만 필터(unscented Kalman filters, UKFs)와 결합된다. 총 50개의 단락 시나리오를 시뮬레이션했으며, 이때 46개의 병렬 셀 그룹 중 1개 셀이 구동 사이클 동안 ISC를 겪었다. 단락 저항은 0.5~100 Ω 범위였고, 이를 10가지 서로 다른 상태자화율(state of charge, SOC)에서 시험했다. 시뮬레이션 출력에는 버스바 전압, 입력 전류, 셀 온도가 포함되었으며, 이후 이를 가우시안 잡음으로 교란했다. 본 IMM은 50개 모든 경우에서 ISC를 성공적으로 검출하고 추정했으며, 검출 이전의 온도 상승은 6 °C 미만으로 유지되어 열 폭주(thermal runaway) 조건이 개시되기 훨씬 전에 신호가 나타났다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
Fault detection and isolationKalman filterNoise (video)Control theory (sociology)GaussianInternal resistanceVoltageElectronic circuitGaussian noiseFault (geology)
타입
Article
IF / 인용수
1.3 / 1
게재 연도
2025