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Research on Fault Diagnosis and Detection Technologies for Lithium-Ion Battery Systems Based on Electrical Signal Feature Extraction
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 10, Pages: 2209-2222(2025)
- 作者机构：
1.广州大学 机械与电气工程学院，广东 广州 510006
2.广州海关技术中心，广东 广州 510623
- 作者简介：
- 基金信息：
DOI：10.12452/j.fxcsxb.241010449
CLC： O646.21Received：10 October 2024，
Revised：2024-12-06，
Accepted：24 January 2025，
Published：15 October 2025
- 稿件说明：
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邹涛,谢基,何俣轩,余春雷,陈洋,姜伟.基于电信号特征提取的锂离子电池系统故障诊断及其检测技术研究[J].分析测试学报,2025,44(10):2209-2222.
ZOU Tao,XIE Ji,HE Yu-xuan,YU Chun-lei,CHEN Yang,JIANG Wei.Research on Fault Diagnosis and Detection Technologies for Lithium-Ion Battery Systems Based on Electrical Signal Feature Extraction[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(10):2209-2222.
邹涛,谢基,何俣轩,余春雷,陈洋,姜伟.基于电信号特征提取的锂离子电池系统故障诊断及其检测技术研究[J].分析测试学报,2025,44(10):2209-2222. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241010449.
ZOU Tao,XIE Ji,HE Yu-xuan,YU Chun-lei,CHEN Yang,JIANG Wei.Research on Fault Diagnosis and Detection Technologies for Lithium-Ion Battery Systems Based on Electrical Signal Feature Extraction[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(10):2209-2222. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241010449.
摘要
随着新能源技术的快速发展，锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命成为主要的储能方式。然而，锂电池在使用过程中面临着诸如过充、内短路和热失控等安全问题，极大地限制了其应用。该文基于电信号特征的提取与分析，系统综述了锂电池故障检测与容错控制技术的最新进展，主要包括：锂电池常见的故障类型划分及机理分析；当前主流的故障诊断技术阐释及各类故障的具体检测措施；锂电池系统容错控制技术的发展现状及存在的问题与未来发展方向。
Abstract
With the rapid development of new energy technologies，lithium-ion batteries have become the primary energy storage solution due to their high energy density and long cycle life. However，during their operation，lithium-ion batteries face safety challenges such as overcharging，internal short circuits，and thermal runaway，which significantly limit their broader application. This paper provides a systematic review of the latest advancements in fault detection and fault-tolerant control technologies for lithium-ion batteries，based on the extraction and analysis of electrical signal features. Key topics covered include：classification and mechanistic analysis of common battery faults； an explanation of current mainstream fault diagnosis technologies and specific detection measures for various fault types； and the development status of fault-tolerant control technologies in lithium-ion battery systems，along with an assessment of existing challenges and future directions.
关键词
Keywords
references
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