健康狀態(tài)估計的案例
鋰離子動力電池壽命預測的研究進展
內(nèi)部因素
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鋰離子電池在使用過程中，其內(nèi)部會發(fā)生一系列的物理和化學變化，這些變化將會使電池容量呈衰減狀態(tài)。劉漢雨指出鋰離子電池的正負兩極都會對電池老化造成影響，從而加速容量衰減。
2、電池健康狀態(tài)估計
隨著鋰離子電池的廣泛推廣與應用，準確地評估電池健康狀態(tài)成為了必不可少的一項任務。SOH是指蓄電池容量、健康度、性能狀態(tài)。劉昊天等提出了一種基于注意力機制解碼器模型的鋰離子電池估算方法，該算法僅通過采集單個采樣周期的電壓和電流即可獲得精度較高的健康狀態(tài)估計值。梁曉靜提出了三種不同的SOH 估計方法：實驗估計法、自適應濾波法和數(shù)據(jù)驅(qū)動法，它們的優(yōu)缺點如表1所示。
3、電池壽命預測
3.1 基于經(jīng)驗的方法
基于經(jīng)驗的方法包括：循環(huán)周期法、安時法、面向事件的老化累積方法。Liu等用安時法獲得電池的容量，并采用高斯回歸法來預測電池的退化趨勢。
展開 漢航Hunter Pad--基于Linux操作系統(tǒng)的健康狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷PHM有力工具
部分應用工況
健康狀態(tài)監(jiān)測與預測及健康管理（PHM）系統(tǒng)已成為高端裝備、工業(yè)設(shè)備和生命支持系統(tǒng)“視情維修”的核心技術(shù)手段之一。通過漢航Hunter Pad對監(jiān)測對象進行信號采集和數(shù)據(jù)分析，從而可實現(xiàn)故障的檢測、診斷、預測和管理，最終目標是實現(xiàn)從“計劃性維修”到“視情維修”的轉(zhuǎn)變，顯著提升各個行業(yè)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。
1. 航空航天：
發(fā)動機健康管理：可通過Hunter Pad監(jiān)測發(fā)動機的溫度、壓力、振動等關(guān)鍵參數(shù)，實時評估發(fā)動機的健康狀態(tài)，并可預測關(guān)鍵部件（如渦輪葉片）的剩余使用壽命，實現(xiàn)預測性維護，避免突發(fā)故障，保障飛行安全。
飛機機體健康管理：對機翼、機身等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位進行檢測，可判斷結(jié)構(gòu)的應力、應變、裂紋和腐蝕情況。
2. 車輛交通行業(yè)：
乘用車故障診斷：采集發(fā)動機、電機、變速箱、電池（新能源汽車）、制動系統(tǒng)等核心部件的壓力、電壓、振動等數(shù)據(jù)，分析監(jiān)測部件狀態(tài)，并提前預警。
列車運維：通過采集牽引變流系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等關(guān)鍵核心系統(tǒng)的溫度、振動、電流等重要參數(shù)，實現(xiàn)故障預測和健康評估，能夠為故障處置提供重要依據(jù)，提升機車運行的安全性和可靠性，延長機車使用壽命。
3. 工業(yè)制造行業(yè)：
對關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)設(shè)備開展預測性維護，能夠有效提高設(shè)備的可靠性，減少生產(chǎn)中斷，提高生產(chǎn)效率。
4. 能源電力行業(yè)
例如汽輪機、水輪機、風機、壓縮機、渦輪膨脹機、電動機和發(fā)電機、勵磁機、齒輪箱、水泵等
在能源電力等能源設(shè)施中，可使用Hunter Pad對發(fā)電機、變壓器、汽輪機、壓縮機等關(guān)鍵設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障預測。通過監(jiān)測設(shè)備的振動、溫度、電氣參數(shù)等，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患，提前安排維修，保障電力供應的穩(wěn)定性。
5. 大型建筑設(shè)施
大型橋梁的健康監(jiān)測中，由于橋梁結(jié)構(gòu)復雜、監(jiān)測點眾多，需要對橋梁的不同部位進行同步監(jiān)測。
展開 中汽研-基于專利分析的新能源汽車動力電池熱管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
動力電池管理功能可分為電管理、狀態(tài)管理和熱管理。電管理使動力電池發(fā)揮優(yōu)異的輸出性能，同時不會發(fā)生過充和過放，電池單體之間容量均衡。電池狀態(tài)管理功能是電管理的基礎(chǔ)，準確估計電池荷電狀態(tài)、健康狀態(tài)、功率狀態(tài)等參數(shù)，為電池電管理提供依據(jù)；電池熱管理能夠保證電池工作在適合的溫度范圍內(nèi)，低溫下電池輸出特性不發(fā)生衰減，也能夠避免低溫出現(xiàn)枝晶導致的內(nèi)短路和高溫電池過熱導致的熱失控，維護了動力電池安全。
2電池管理核心技術(shù)專利申請趨勢分析
本文使用的專利檢索數(shù)據(jù)庫為中國汽車技術(shù)研究中心有限公司自主研發(fā)的全球汽車專利數(shù)據(jù)庫，收錄了全球104個國家1.3億余條汽車及相關(guān)領(lǐng)域的專利。專利選取范圍以申請日為入口，自2001年1月1日起，截至2020年12月31日。
對電池管理系統(tǒng)的電管理、熱管理和電池狀態(tài)管理這3項核心技術(shù)進行專利申請趨勢分析，如圖1所示。電池電管理包括電池充放電技術(shù)、均衡技術(shù)和電池保護等，電池狀態(tài)管理包括電池參數(shù)測量、荷電狀態(tài)估計、健康狀態(tài)估計、功率狀態(tài)估計等。電池狀態(tài)管理和電管理領(lǐng)域的專利申請量從2001年開始保持快速增長態(tài)勢，直至2013年增速放緩，同時電池狀態(tài)管理的申請量逐漸超過電池電管理。對電池熱管理來說，2001年至2015年專利申請量與電池狀態(tài)管理和電管理同步增長，2015年之后申請量同比增長率快于電池狀態(tài)管理和電池電管理，并在2018年申請量超過其他2個領(lǐng)域，說明近年來電池熱管理研究的關(guān)注度更高。
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