《基於退化協變數的非連續工作產品壽命預測理論》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由馮靜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於退化協變數的非連續工作產品壽命預測理論
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮靜
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
動力電池是電動汽車的關鍵部件，其服役壽命預測的精確性，將直接影響電動汽車成本和汽車使用性能的發揮。動力電池在套用中具有兩個明顯特徵：(1)非連續工作。貯存和使用狀態交替出現；(2)存在多個與退化相關可直接監測的協變數(溫度、車速變化等)，協變數在電池服役期間隨機變化。立足於產品單一狀態假設及確定環境剖面的壽命預測方法，難以直接套用於動力電池等非連續工作產品。以建立基於退化協變數的非連續工作產品壽命預測理論為目標，首先根據相似產品狀態監測數據建立環境協變數(連續、衝擊型)時變隨機模型；然後根據環境協變數特性設計多應力加速退化壽命測試試驗；基於多機理相關和比例風險假設建立非連續工作產品含協變數退化率模型；再由性能退化理論，實現批產品變環境下服役壽命預測及在役個體產品剩餘壽命預測；並針對動力電池、高性能電容等典型非連續工作產品開展實例研究，驗證上述理論方法的適用性和有效性。
結題摘要
動力電池是電動汽車的關鍵部件，其服役壽命預測的精確性，將直接影響電動汽車成本和汽車使用性能的發揮。動力電池在套用中具有兩個明顯特徵：（1）非連續工作。貯存和使用狀態交替出現；（2）存在多個與退化相關可直接監測的協變數（溫度、車速變化等），協變數在電池服役期間隨機變數。這兩個特點使得立足於產品單一狀態假設及確定環境剖面壽命預測方法，難以直接套用於動力電池等非連續工作產品。以建立基於性能退化協變數的非連續工作產品服役壽命預測理論為目標，首先根據相似產品狀態監測數據建立環境協變數（連續、衝擊型）時變隨機模型；然後根據環境協變數特性設計多應力加速退化試驗；同時，基於多機理相關和比例風險假設建立非連續工作產品含協變數退化率模型；再利用性能退化理論，實現批產品變環境下服役壽命預測及在役個體剩餘壽命預測；針對動力電池等典型非連續工作產品開展了實例研究，驗證了上述理論方法的適用性和有效性。項目成果的套用前景主要體現在兩個方面：（1）針對電動汽車鋰離子電池特有的非連續工作機制和失效機理，及關鍵性能參數（容量和內阻）難以線上監測的難題，提出了基於二元協變數的退化建模方法。兩個協變數分別為：恆壓充電時間和恆流充電時間，並利用NASA鋰離子電池試驗數據驗證了方法的精度和有效性。（2）通過動量輪軸承、柴油機主軸、伺服機構等一系列工程實例，驗證了協變數退化建模的有效性。對於工程實踐中大量存在的性能參數難以直接監測的退化失效產品，項目組提出的間接監測的協變數方法及線上更新規則，可實現複雜系統高精度的線上剩餘壽命監測。
