基于等时间电压差的车载锂电池性能退化实时监测指标设计
1前言
出于对能源和环境的考虑，电动汽车在各国政府和汽车制造商的推动下得到了较快的发展，其中实现“零排放”的纯电动汽车成为了电动汽车的重要发展方向。 而动力电池作为电动汽车的动力源，动力电池性能的好坏将对电动汽车的性能造成直接的影响。 由于锂离子电池具有高能量密度、高工作电压和循环寿命长等优良性能将成为新一代电动汽车的理想动力源[1]。 但是，锂离子电池自身存在充 放电管理困难、性能衰退等现实问题，必须充分关注其在存储、使用和维护过程中的可靠性和安全性[2]。因此，锂离子电池的工作状态监测、性能退化分析和剩余寿命预测、健康管理[3]等正逐渐成为系统故障预测和健康管理领域的研究热点。
2正文
2.1研究背景
锂电池基于其重量轻、能量密度大和使用寿命长等优点，目前已被广泛应用于移动通信装置、电动车辆、军用电子设备以及航空航天电子系统等领域。然而，锂电池在使用过程中性能会逐渐衰退，它的失效不仅会带来由于故障停机、更换或维修而产生的巨大经济损失，还可能导致灾难性的事故，特别是在航空航天领域[2]。
通过预测设备健康参数未来的变化趋势可以估计其剩余寿命[4]。锂电池剩余寿命的估计可以通过对其容量、充电状态以及电压电流值的预测并结合给定的失效阈值来获得[2,5]。现有的锂电池剩余寿命预测方法主要可以分为基于模型的方法和数据驱动的方法。锂电池内部物理化学结构非常复杂，难以建立物理失效模型，现有的基于模型的方法主要是寻找数学模型去拟合锂电池的退化轨迹，然后运用粒子滤波方法实现预测[5]。
另外，目前针对锂离子电池RUL预测的研究，大多采用容量或内阻作为健康因子，但在实际应用中，电池内阻的监测或测量成本较高且较为困难，而且实际应用中一般难以实现全充全放的工况条件，电池充／放电的最大容量一般也较难测试或准确估计[12]。
2.2国外研究现状
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