多健康指标的锂电池剩余使用寿命区间预测

摘要

本文提出一种新的锂离子电池剩余使用寿命(Remaining Useful Life,RUL)的区间预测方法。该方法从实际角度出发,使用更易于测量的健康指标实现了对锂离子电池RUL的区间预测,并给出了带有上下限的区间预测结果而非单一的预测数值,使预测结果更适用于现实决策环境。首先,从数据集中提取了多组可以表征电池退化性能的健康指标;其次,利用灰色关联分析对所提健康指标与容量进行了相关性分析,选择相关性最高的两组健康指标用于后续处理;再次,对两组健康指标进行模糊信息粒化,生成颗粒,获得了可用于区间预测的上下限序列;最后,将颗粒的上下限作为训练输入,容量作为输出,利用最小二乘支持向量机训练并预测了电池RUL。实验结果表明,所提的区间预测方法在3组电池数据中RUL区间预测结果均正确覆盖了真实值,且预测区间在30个循环周期内。进一步地,在4组电池的区间预测过程中,预测区间覆盖率均在91%以上,区间宽度值保持在0.056以内。