高阶矩匹配的动态分布自适应电池组故障诊断方法

来源：电子与信息学报杂志2025年第10期北京时间：

作者：官思伟, 何志伟, 董哲康, 童宏涛, 马沈辉, 高明裕

单位：1.杭州电子科技大学电子信息学院 杭州 3100182.全省智能汽车电子研究重点实验室 杭州 310018

摘要：锂离子电池作为是一种具有高度复杂电化学反应的系统，为了满足电动汽车的功率和能量需求，需要将大量电池串并联组成电池组。然而，电池组的安全问题成为其广泛应用的关键挑战。现有电池组诊断方法在实际应用中存在不足，主要受限于运行条件的多变性和故障样本的稀缺性。此外，电池组电压呈现复杂的非高斯分布，使得基于差异的领域自适应方法仅能表征有限的故障统计特征。针对上述问题，该文提出一种高阶矩匹配的动态分布自适应电动汽车电池组多故障诊断方法，该方法在源域中学习可迁移特征，从而实现目标域中的故障诊断，可诊断的故障类型包括内部短路、电压传感器漂移故障、电压传感器噪声故障和电池不一致故障。所提方法通过动态因子评估边缘和条件分布的相对重要性，动态学习域不变特征。此外，该方法还利用高阶矩匹配对非高斯分布的电池放电特征进行精细化领域对齐。在3种不同的电动汽车标准运行工况下进行的跨域故障诊断实验结果表明，该方法优于现有的基线方法，并实现了平均94.9% F1分数的故障诊断性能。

关键词：电池故障诊断, 新能源汽车, 动态分布自适应, 高阶矩匹配

基金资助：国家重点研发计划(2023YFB2504100)，国家自然科学基金(62171170, 62227802)