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

邹涛; 谢基; 何俣轩; 余春雷; 陈洋; 姜伟

doi:10.12452/j.fxcsxb.241010449

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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

更新时间：2025-09-12

- 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
- Research on Fault Diagnosis and Detection Technologies for Lithium-Ion Battery Systems Based on Electrical Signal Feature Extraction
- 分析测试学报 2025年44卷页码：1-14
- 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：
  
  陈洋，博士，讲师，研究方向：电池管理系统设计，E-mail：yangchen@gzhu.edu.cn
  姜伟，博士，高级工程师，研究方向：电池均衡和电池检测，E-mail：jiangw@iqtcnet.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2022YFF0607201);国家自然科学基金资助项目(52171331;51907082);广州市科技计划项目(2023A03J0646;2023A03J0120;2023A04J1013);海关总署课题(2022HK062)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.241010449
  中图分类号： O646.21
- 收稿日期：2024-10-10，
  
  修回日期：2024-12-06，
  
  录用日期：2025-01-24，
  
  网络出版日期：2025-09-12，
  
  纸质出版日期：2025-10-15
- 稿件说明：
移动端阅览
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):1-14.

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):1-14.
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):1-14. 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):1-14. 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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