一文了解鋰電池健康診斷和剩余壽命預(yù)測
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作者:佚名
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發(fā)布時間: 2021-04-23
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北京理工大學(xué)的熊瑞教授團(tuán)隊提出了基于老化特征的鋰電池健康診斷和剩余壽命預(yù)測方法,算法可以用較小的計算量得到精度較高的結(jié)果。研究成果在eTransportation國際交通電動化雜志上發(fā)表。鋰離子電池在電動汽車中廣泛應(yīng)用,當(dāng)其容量低于初始容量的80%時,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)測可以幫助電動汽車用戶實時監(jiān)控電池的狀態(tài),避免故障的發(fā)生。
北京理工大學(xué)的熊瑞教授團(tuán)隊提出了基于老化特征的鋰電池健康診斷和剩余壽命預(yù)測方法,算法可以用較小的計算量得到精度較高的結(jié)果。研究成果在eTransportation國際交通電動化雜志上發(fā)表。
鋰離子電池在電動汽車中廣泛應(yīng)用,當(dāng)其容量低于初始容量的80%時,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)測可以幫助電動汽車用戶實時監(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?;谀P偷姆椒ㄍǔP枰姵厝芷谙碌腟OC-OCV對應(yīng)關(guān)系,標(biāo)定較為費(fèi)時且對于車載BMS的計算負(fù)擔(dān)較大;特征提取方法通過大量的健康指標(biāo)和SOH的關(guān)系來構(gòu)建一個數(shù)據(jù)驅(qū)動模型,可以降低車載BMS的在線估計的計算量。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,用來估計電動汽車的電池容量。
RUL預(yù)測方法可分為基于模型的方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動方法?;谀P偷姆椒ㄍㄟ^非線性模型來預(yù)測電池的RUL,該方法的主要缺點(diǎn)是很難設(shè)計加速老化測試來收集有效的離線訓(xùn)練數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)驅(qū)動方法通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來預(yù)測電池 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,開發(fā)了一種RUL預(yù)測方法,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)行在線計算,以緩解計算負(fù)擔(dān)。