Lifetime prediction and maintenance assessment of Lithium-ion batteries based on combined information of discharge voltage curves and capacity fade

Rui Wang、Mengmeng Zhu、Xiangwu Zhang

论文原文 ↗来源页面 ↗

5. Lifetime prediction and maintenance assessment of Lithium-ion batteries based on combined information of discharge voltage curves and capacity fade

论文基本信息

字段 内容
DOI/URL/PDF ScienceDirect出版社预览页;PDF需机构访问/购买
发现来源 Crossref;来源URL为DOI
期刊/会议/平台 Journal of Energy Storage, 81, Article 110376
发表日期 2024-03-15;ScienceDirect确认卷期和日期,Crossref登记日为2024-03-01,按出版社日期报告并保留月级元数据差异
作者/机构 Rui Wang、Mengmeng Zhu、Xiangwu Zhang;出版社预览未能核实完整机构信息
通讯作者 未能确认
脚本评分/证据等级 75;摘要级。评分理由包括寿命预测、capacity fade、Journal of Energy Storage及引用数;引用数不作实验结论
核验路径 payload DOI页请求失败 → 标题搜索定位ScienceDirect PII → 出版社摘要、摘要片段及日期/作者信息可读,全文不可访问

纳入理由与原文证据

  • 主题/边界: 直接进行电池寿命/RUL预测,并把结果用于维护更换策略,符合RUL与寿命预测主题。
  • 证据: 出版社摘要说明用放电电压曲线检测容量退化变点,再以两阶段Wiener过程预测RUL;ScienceDirect摘要。

数据集/电池体系

  • 体系/数据: 锂离子电池;使用作者实验室数据和NASA数据。可访问摘要未给电芯数量、材料体系或原始数据获取链接。
  • 工况/跨域: 具体温度、倍率、SOC、各数据集组成和跨域测试划分未能确认。

EOL/RUL/SOH 定义

  • 目标/定义: RUL被定义为当前退化状态到容量低于失效阈值的时间/寿命区间;摘要未给阈值数值、单位、标签生成及不确定区间。
  • 未来信息风险: 变点识别需确认只用预测时点已观测的放电电压;若用完整寿命轨迹确定变点或拟合参数,会产生前视偏差。

模型方法

  • 流程: 动态时间规整(DTW)计算不同循环放电电压曲线相似度,非负矩阵分解(NMF)识别容量退化变点,再由含变点检测的两阶段Wiener过程(TSWP-CP)建模容量退化并导出RUL表达式;另分析两种更换策略。
  • 部署: 需要放电曲线及容量记录。摘要称方法针对降低复杂度,但未提供实时计算成本或BMS部署测试。

验证设计

  • 划分/泛化: 实验室及NASA数据被用于RUL预测;ScienceDirect预览列出设计实验片段,但无法确认训练/测试按电芯隔离、是否外部验证或维护策略模拟参数来源。
  • 可信度: 信息不足至中。出版社摘要与方法片段可读,主要数值和划分仍受全文访问限制。

指标与结果

  • 摘要未给RUL误差、置信区间或维护成本的数值;仅说明评估长期成本率和替换决策。无可核实数字时不作精度排名。

泄漏风险、复现性与局限性

  • 泄漏风险: 信息不足;重点复核NMF变点检测是否只基于当前可用循环、Wiener参数是否仅用训练电芯拟合。
  • 复现性: 低至信息不足。当前可读内容有方法摘要,但全文、参数、代码及实验室数据共享情况未确认。
  • 局限性: 全文不可访问;摘要未交代样本数与阈值;维护策略中的成本参数可能影响结论,需检查敏感性分析。

是否值得跟进

  • 结论: 跟进。
  • 理由与下一步: 用电压曲线识别变点、避免依赖非单调容量直接定位,值得与在线BMS场景对照。申请全文并优先核查电芯划分、变点因果性、RUL指标和成本参数。
查看关键词分类依据
  • EOL / cycle life prediction · 标题包含「lifetime prediction」
    Lifetime prediction and maintenance assessment of Lithium-ion batteries based on combined informati
  • Capacity fade / trajectory prediction · 标题包含「capacity fade」
    information of discharge voltage curves and capacity fade
  • Li-ion / LIB · 标题包含「lithium-ion」
    ime prediction and maintenance assessment of Lithium-ion batteries based on combined information of discharge voltage curves and capacit