锂离子电池剩余寿命预测方法研究综述

郑文芳，付春流，张建华，汤 平，陈德旺

(1.福州大学 数学与计算机科学学院，福州 350108； 2.福建星云电子股份有限公司，福州 350015)

0 引言

随着科技的发展，锂离子电池因其优于传统储能电池的特性成为满足现代电动汽车能源和动力需求的最具发展前景的技术。为推动科技进步和促进各领域共同发展，研发出安全性更高、能量密度更大、循环寿命更长、工作效率更稳定的锂离子电池成为了目前锂电池技术发展的重要战略目标[1]。

近年，国内主要对锂电池荷电状态(SOC,state of charge)和健康状态(SOH,state of health)的预测方法进行研究。相比之下，对锂电池剩余使用寿命预测的研究偏少，且难以在实际生产中应用。锂电池的在线SOH评估和RUL预测作为电池管理系统中两大极为活跃的研究领域，也是PHM中的热点和挑战问题[2]。

国内有关锂电池RUL预测的综述类论文偏少。本文在简单介绍PHM后，对单体电池的测评标准及锂电池循环寿命影响因素进行概述。然后对国内外有关锂电池日历寿命、标准循环寿命预测方法的优缺点进行分析和对比。最后提出电池寿命预测当前面临的关键问题，为该问题后续研究工作提供理论支持。

1 PHM简介

故障预测和健康管理是一种集故障检测、隔离、健康预测与评估及维护决策于一身的综合技术[3]。相比传统的基于传感器的诊断和事后维修或定期维修，PHM系统主要基于智能系统的预测和基于状态维修，依赖于海量数据分析和健康判断。PHM系统常见功能如图1所示。

图1 PHM系统常见功能