Get Started in Algorithms for Battery Management. Learn how to model lithium-ion battery cells, and how to use those models to manage battery packs

4.8

Sterne

1,614 Bewertungen

Gregory Plett +1 weiterer Dozent

von

University of Colorado Boulder

University of Colorado System

Spezialisierung Algorithms for Battery Management SystemsUniversity of Colorado Boulder

Was Sie lernen werden

How to design equivalent-circuit models for lithium-ion battery cells

How to implement state-of-charge (SOC) estimators for lithium-ion battery cells

How to implement state-of-health (SOH) estimators for lithium-ion battery cells

How to design balancers and power-limits estimators for lithium-ion battery packs

Kompetenzen, die Sie erwerben

Design equivalent-circuit models for lithium-ion battery cellsImplement state-of-charge estimators for lithium-ion battery cellsUnderstand how lithium-ion battery cells work and basic requirements of battery-management systemsImplement state-of-health estimators for lithium-ion battery cellsUnderstand balancing requirements and implement power estimators for lithium-ion battery packsUnderstand the requirements of a battery-management systemUnderstand how lithium-ion battery cells workHow to implement state-of-charge (SOC) estimators for lithium-ion battery cellsHow to implement state-of-health (SOH) estimators for lithium-ion battery cellsHow to design balancers and power-limits estimators for lithium-ion battery packs

Über dieses Spezialisierung

In this specialization, you will learn the major functions that must be performed by a battery management system, how lithium-ion battery cells work and how to model their behaviors mathematically, and how to write algorithms (computer methods) to estimate state-of-charge, state-of-health, remaining energy, and available power, and how to balance cells in a battery pack.

Praktisches Lernprojekt

Learners will start with supplied code templates (in the Octave/MATLAB language) to build their own code to simulate lithium-ion battery cells and packs, and to estimate battery cell state-of-charge, state-of-health (capacity and resistance), remaining energy, and available power.

Karriereergebnisse der Lernenden

23%

Ich nahm nach Abschluss dieses Spezialisierung einen neuen Beruf auf.

18%

Ich erhielt eine Gehaltserhöhung oder Beförderung.

Zertifikat zur Vorlage

Erhalten Sie nach Abschluss ein Zertifikat

Kurse, die komplett online stattfinden

Beginnen Sie sofort und lernen Sie in Ihrem eigenen Tempo.

Flexibler Zeitplan

Festlegen und Einhalten flexibler Termine.

Stufe „Mittel“

A Bachelor's degree in Electrical, Computer, or Mechanical Engineering (or a closely related discipline).

Etwa 8 Monate bis zum Abschluss

Empfohlenes Lerntempo: 4 Stunden/Woche

Englisch

Untertitel: Englisch, Arabischer Raum, Französisch, Portugiesisch (europäisch), Chinesisch (vereinfacht), Italienisch, Vietnamesisch, Koreanisch, Deutsch, Russisch, Türkisch, Spanisch

Karriereergebnisse der Lernenden

23%

Ich nahm nach Abschluss dieses Spezialisierung einen neuen Beruf auf.

18%

Ich erhielt eine Gehaltserhöhung oder Beförderung.

Zertifikat zur Vorlage

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Flexibler Zeitplan

Festlegen und Einhalten flexibler Termine.

Stufe „Mittel“

A Bachelor's degree in Electrical, Computer, or Mechanical Engineering (or a closely related discipline).

Etwa 8 Monate bis zum Abschluss

Empfohlenes Lerntempo: 4 Stunden/Woche

Englisch

Untertitel: Englisch, Arabischer Raum, Französisch, Portugiesisch (europäisch), Chinesisch (vereinfacht), Italienisch, Vietnamesisch, Koreanisch, Deutsch, Russisch, Türkisch, Spanisch

Es gibt 5 Kurse in dieser Spezialisierung

Kurs1

Kurs 1

Introduction to battery-management systems

4.8

Sterne

1,141 Bewertungen

•

310 Bewertungen

This course can also be taken for academic credit as ECEA 5730, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.

This course will provide you with a firm foundation in lithium-ion cell terminology and function and in battery-management-system requirements as needed by the remainder of the specialization. After completing this course, you will be able to: - List the major functions provided by a battery-management system and state their purpose - Match battery terminology to a list of definitions - Identify the major components of a lithium-ion cell and their purpose - Understand how a battery-management system “measures” current, temperature, and isolation, and how it controls contactors - Identify electronic components that can provide protection and specify a minimum set of protections needed - Compute stored energy in a battery pack - List the manufacturing steps of different types of lithium-ion cells and possible failure modes

Kurs2

Kurs 2

Equivalent Circuit Cell Model Simulation

4.7

Sterne

237 Bewertungen

•

55 Bewertungen

This course can also be taken for academic credit as ECEA 5731, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.

In this course, you will learn the purpose of each component in an equivalent-circuit model of a lithium-ion battery cell, how to determine their parameter values from lab-test data, and how to use them to simulate cell behaviors under different load profiles. By the end of the course, you will be able to: - State the purpose for each component in an equivalent-circuit model - Compute approximate parameter values for a circuit model using data from a simple lab test - Determine coulombic efficiency of a cell from lab-test data - Use provided Octave/MATLAB script to compute open-circuit-voltage relationship for a cell from lab-test data - Use provided Octave/MATLAB script to compute optimized values for dynamic parameters in model - Simulate an electric vehicle to yield estimates of range and to specify drivetrain components - Simulate battery packs to understand and predict behaviors when there is cell-to-cell variation in parameter values

Kurs3

Kurs 3

Battery State-of-Charge (SOC) Estimation

4.8

Sterne

111 Bewertungen

•

21 Bewertungen

This course can also be taken for academic credit as ECEA 5732, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.

In this course, you will learn how to implement different state-of-charge estimation methods and to evaluate their relative merits. By the end of the course, you will be able to: - Implement simple voltage-based and current-based state-of-charge estimators and understand their limitations - Explain the purpose of each step in the sequential-probabilistic-inference solution - Execute provided Octave/MATLAB script for a linear Kalman filter and evaluate results - Execute provided Octave/MATLAB script for state-of-charge estimation using an extended Kalman filter on lab-test data and evaluate results - Execute provided Octave/MATLAB script for state-of-charge estimation using a sigma-point Kalman filter on lab-test data and evaluate results - Implement method to detect and discard faulty voltage-sensor measurements

Kurs4

Kurs 4

Battery State-of-Health (SOH) Estimation

4.8

Sterne

66 Bewertungen

•

14 Bewertungen

This course can also be taken for academic credit as ECEA 5733, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.

In this course, you will learn how to implement different state-of-health estimation methods and to evaluate their relative merits. By the end of the course, you will be able to: - Identify the primary degradation mechanisms that occur in lithium-ion cells and understand how they work - Execute provided Octave/MATLAB script to estimate total capacity using WLS, WTLS, and AWTLS methods and lab-test data, and to evaluate results - Compute confidence intervals on total-capacity estimates - Compute estimates of a cell’s equivalent-series resistance using lab-test data - Specify the tradeoffs between joint and dual estimation of state and parameters, and steps that must be taken to ensure robust estimates (honors)

Dozenten

Gregory Plett

Professor

Electrical and Computer Engineering

29,072 Kursteilnehmer

5 Kurse

Abigail Rose

9,476 Kursteilnehmer

2 Kurse

von

University of Colorado Boulder

CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.

University of Colorado System

The University of Colorado is a recognized leader in higher education on the national and global stage. We collaborate to meet the diverse needs of our students and communities. We promote innovation, encourage discovery and support the extension of knowledge in ways unique to the state of Colorado and beyond.

Häufig gestellte Fragen

Erhalte ich akademische Leistungspunkte für den Abschluss der Spezialisierung?
Für diese Spezialisierung gibt es keine akademischen Leistungspunkte, doch Hochschulen können nach eigenem Ermessen Leistungspunkte für Spezialisierungszertifikate vergeben. Wenden Sie sich an Ihre Einrichtung, um mehr zu erfahren. Online-Abschlüsse und Mastertrack™-Zertifikate auf Coursera bieten die Möglichkeit, akademische Leistungspunkte zu erwerben.
Can I just enroll in a single course?
Wenn Sie ein Abonnement abgeschlossen haben, erhalten Sie eine 7-tägige, kostenlose Testversion, die Sie gebührenfrei wieder kündigen können. Danach gewähren wir keine Rückerstattungen mehr, aber Sie können Ihr Abonnement jederzeit kündigen. Lesen Sie unsere vollständige Rückerstattungsrichtlinie.
Kann ich mich auch nur für einen Kurs anmelden?
Ja! Um loszulegen, klicken Sie auf die Kurskarte, die Sie interessiert, und melden Sie sich an. Sie können sich anmelden und den Kurs absolvieren, um ein teilbares Zertifikat zu erwerben, oder Sie können als Gast teilnehmen, um die Kursmaterialien gratis einzusehen. Wenn Sie einen Kurs abonnieren, der Teil einer Spezialisierung ist, abonnieren Sie automatisch die gesamte Spezialisierung. Auf Ihrem Kursteilnehmer-Dashboard können Sie Ihren Fortschritt verfolgen.
Can I take the course for free?
Ja, Coursera bietet für Kursteilnehmer, die sich die Kursgebühr nicht leisten können, finanzielle Unterstützung an. Bewerben Sie sich dafür, indem Sie auf den Link für finanzielle Unterstützung links unter der Schaltfläche „Anmelden“ klicken. Sie werden zum Ausfüllen eines Antrags aufgefordert und werden bei Genehmigung benachrichtigt. Diesen Schritt müssen Sie für jeden Kurs der Spezialisierung ausführen, auch für das Abschlussprojekt. Mehr erfahren
Kann ich kostenlos an diesem Kurs teilnehmen?
Wenn Sie sich für den Kurs anmelden, erhalten Sie Zugriff auf alle Kurse in der Spezialisierung und Sie erwerben ein Zertifikat, wenn Sie die Arbeit abschließen. Wenn Sie lediglich den Kursinhalt lesen und anzeigen möchten, können Sie kostenlos als Gast an dem Kurs teilnehmen. Wenn Sie die Gebühr nicht bezahlen können, haben Sie die Möglichkeit, finanzielle Hilfe zu beantragen.
Findet dieser Kurs wirklich ausschließlich online statt? Muss ich zu irgendwelchen Sitzungen persönlich erscheinen?
Dieser Kurs findet ausschließlich online statt, Sie müssen also zu keiner Sitzung persönlich erscheinen. Sie können jederzeit und überall über das Netz oder Ihr Mobilgerät auf Ihre Vorträge, Lektüren und Aufgaben zugreifen.
Wie lange dauert es, die Spezialisierung abzuschließen?
This is a graduate-level specialization that assumes that learners already hold a technical undergraduate degree: a Bachelor's degree in Electrical Engineering, Computer Engineering, or Mechanical Engineering or a Bachelor's degree in a closely related engineering discipline plus undergraduate-level competency in the following areas: Math (differential and integral calculus, linear algebra, and differential equations), Science (calculus-based physics and general chemistry), and Engineering (linear circuits, electronics, and linear systems)
Do I need to take the courses in a specific order?
The courses are designed to be taken in order, from Course 1 through Course 5. Course 1 gives a broad overview, background concepts, and context for the others; Course 2 is a strong prerequisite for the remaining courses since it describes the mathematical and programming frameworks that will be used; Course 3 includes topics in random variables that are important for Course 4. Course 5 is the only exception, and may be taken any time after completing Course 2.
Will I earn university credit for completing the Specialization?
No.
Erhalte ich akademische Leistungspunkte für den Abschluss der Spezialisierung?
After completing the specialization, you will be able to: use laboratory data to create mathematical models of battery cells, and use these models to implement state-of-charge, state-of-health, available power (state-of-function), available energy, and balancing algorithms.

Haben Sie weitere Fragen? Besuchen Sie das Hilfe-Center für Teiln..