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一文了解鋰電池健康診斷和剩余壽命預(yù)測(cè)
北京理工大學(xué)的熊瑞教授團(tuán)隊(duì)提出了基于老化特征的鋰電池健康診斷和剩余壽命預(yù)測(cè)方法，算法可以用較小的計(jì)算量得到精度較高的結(jié)果。研究成果在eTransportation國(guó)際交通電動(dòng)化雜志上發(fā)表。
鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)中廣泛應(yīng)用，當(dāng)其容量低于初始容量的80%時(shí)，該電池就達(dá)到了使用壽命。電池健康狀態(tài)（SOH）診斷和鋰離子電池的剩余使用壽命（RUL）預(yù)測(cè)可以幫助電動(dòng)汽車(chē)用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的狀態(tài)，避免故障的發(fā)生。
SOH診斷方法可分為基于模型的方法和基于特征提取的方法。基于模型的方法通常需要電池全生命周期下的SOC-OCV對(duì)應(yīng)關(guān)系，標(biāo)定較為費(fèi)時(shí)且對(duì)于車(chē)載BMS的計(jì)算負(fù)擔(dān)較大；特征提取方法通過(guò)大量的健康指標(biāo)和SOH的關(guān)系來(lái)構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，可以降低車(chē)載BMS的在線估計(jì)的計(jì)算量。其中的健康指標(biāo)通常由電池的端電壓曲線中提出得到。本文作者抽取了一般情況下的充電電壓曲線和電流倍率區(qū)間中的特征，用來(lái)估計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的電池容量。
RUL預(yù)測(cè)方法可分為基于模型的方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法?；谀Ｐ偷姆椒ㄍㄟ^(guò)非線性模型來(lái)預(yù)測(cè)電池的RUL，該方法的主要缺點(diǎn)是很難設(shè)計(jì)加速老化測(cè)試來(lái)收集有效的離線訓(xùn)練數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來(lái)預(yù)測(cè)電池 RUL，需要一些離線或在線訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。本文作者根據(jù)電池老化特性分析，開(kāi)發(fā)了一種RUL預(yù)測(cè)方法，該方法使用0.5C下的數(shù)據(jù)離線訓(xùn)練模型，并且以遞歸的方式進(jìn)行在線計(jì)算，以緩解計(jì)算負(fù)擔(dān)。
鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)中廣泛應(yīng)用，當(dāng)其容量低于初始容量的80%時(shí)，該電池就達(dá)到了使用壽命。電池健康狀態(tài)（SOH）診斷和鋰離子電池的剩余使用壽命（RUL）預(yù)測(cè)可以幫助電動(dòng)汽車(chē)用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的狀態(tài)，避免故障的發(fā)生。
SOH診斷方法可分為基于模型的方法和基于特征提取的方法。基于模型的方法通常需要電池全生命周期下的SOC-OCV對(duì)應(yīng)關(guān)系，標(biāo)定較為費(fèi)時(shí)且對(duì)于車(chē)載BMS的計(jì)算負(fù)擔(dān)較大；特征提取方法通過(guò)大量的健康指標(biāo)和SOH的關(guān)系來(lái)構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，可以降低車(chē)載BMS的在線估計(jì)的計(jì)算量。其中的健康指標(biāo)通常由電池的端電壓曲線中提出得到。本文作者抽取了一般情況下的充電電壓曲線和電流倍率區(qū)間中的特征，用來(lái)估計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的電池容量。
RUL預(yù)測(cè)方法可分為基于模型的方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法?；谀Ｐ偷姆椒ㄍㄟ^(guò)非線性模型來(lái)預(yù)測(cè)電池的RUL，該方法的主要缺點(diǎn)是很難設(shè)計(jì)加速老化測(cè)試來(lái)收集有效的離線訓(xùn)練數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來(lái)預(yù)測(cè)電池 RUL，需要一些離線或在線訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。本文作者根據(jù)電池老化特性分析，開(kāi)發(fā)了一種RUL預(yù)測(cè)方法，該方法使用0.5C下的數(shù)據(jù)離線訓(xùn)練模型，并且以遞歸的方式進(jìn)行在線計(jì)算，以緩解計(jì)算負(fù)擔(dān)。
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