《表1 电池退化物理模型参数估计结果》

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《故障物理与粒子滤波融合的锂电池寿命预测方法》

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以锂电池前100次循环的实验数据为历史数据，对电池RUL进行估计。首先基于首次循环的容量Q、电池正极活性物质有效质量mp和锂离子损耗容量δp，根据式（1）计算出正极活性材料单位质量放电电荷量qp，为135.21 m Ah/g。之后利用mp和δp的前100次循环的退化数据，基于粒子滤波对式（2）和式（3）中的参数进行估计。以参数a为例，滤波过程中，参数a的估计值随采样次数的变化如图5所示。取粒子滤波中k=100时，所有粒子的状态值的平均值作为各参数的最终估计值，最终得到各参数结果如表1所示。将所获得的参数估计结果代入式（2）和式（3），得到mp和δp拟合结果和预测结果如图6和图7所示。最后，将预测得到的mp和δp结果代入式（1），预测得到电池RUL为155，即经过155个循环后锂电池容量退化为其初始标称容量的80%。这与锂电池实际在第152个循环时失效的实验结果非常接近，预测误差仅为1.97%，证明了本文所提出的锂电池RUL预测方法的有效性和准确性。